Моделирование спектров яркостной температуры и алгоритмы восстановления параметров системы океан-атмосфера по данным микроволнового зондирования со спутника МЕТЕОР-М

Для разработки алгоритмов востановления геофизических параметров по данным радиометра МТВЗА на борту спутника “Метеор-М” № 1 выполнены численные эксперименты с моделью переноса микроволнового излучения в системе подстилающая поверхность-атмосфера. Для этого использовалась база аэрологических, метеорологических и гидрологических данных, подготовленная на основе измерений судов ДВНИГМИ и японского судна Кейфу Мару, дополненная вертикальными профилями водности облаков. Основной массив состоит из 2500 радиозондов, охватывающих различные климатические зоны. В докладе приведены спектры коэффициентов излучения спокойной и взволнованной морской поверхности на вертикальной (в) и горизонтальной (г) поляризациях на частотах f радиометра МТВЗА в диапазоне от 10 до 200 ГГц при изменении температуры воды от -1.8 до + 30°С, рассчитанные для различных моделей диэлектрической проницаемости воды. Рассмотрена изменчивость спектров яркостных температур Тя(f) при вариациях температуры поверхности океана, скорости приводного ветра, содержания в атмосфере парообразной и капельной влаги. Массивы параметров и расчетных яркостных температур с наброшенными на них шумами радиометра использованы для разработки алгоритмов восстановления паросодержания атмосферы и водозапаса облаков над океаном. Обсуждаются вопросы выбора частот, обеспечивающих минимальные погрешности восстанавливаемых параметров, а также целесообразность разработки региональных алгоритмов. Приводены примеры обработки данных микроволнового зондирования морских погодных систем со спутников Aqua и NOAA на частотах, совпадающих с частотами радиометра МТВЗА, расположенными в окнах прозрачности и в областях резонанса водяного пара и молекулярного кислорода. Работа выполнена при поддержке гранта 09-05-13569-офи_ц, договора 4/09 программы “Мировой океан” и проекта №111 по соглашению между Японским аэрокосмическим исследовательским агентством JAXA и ТОИ ДВО РАН.