Двадцать третья международная конференция "СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
XXIII..78
Обработка данных и первые результаты подспутникового микроволнового радиометрического эксперимента экспедиции «ЛЕД-СМП-1/2024»
Тихонов В.В. (1,2,3), Ермаков Д.М. (1,4), Кузьмин А.В. (1), Алексеева Т.А. (2,1), Сероветников С.С. (2), Афанасьева Е.В. (2,1), Котельников В.Д. (2)
(1) Институт космических исследований РАН, Моква, Россия
(2) Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт (ААНИИ), Санкт-Петербург, Россия
(3) Институт водных и экологических проблем СО РАН, Барнаул, Россия
(4) Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Фрязинский филиал (ФИРЭ им. В.А. Котельникова РАН), Фрязино, Московская обл., Россия
В докладе представлена методика обработки данных и первые результаты подспутникового микроволнового радиометрического эксперимента экспедиции «ЛЕД-СМП-1/2024», проходившей в акватории Карского моря. Измерения выполнялись с борта атомного ледокола «Ямал» в мае 2024 года с помощью микроволнового радиометрического комплекса на частотах 5,5, 19, 22,2, 36 и 92 ГГц (Алексеева и др., 2024; Ермаков и др., 2024). Параллельно с этими измерениями проводились наблюдения за основными характеристиками ледяного покрова (сплочённость, возраст, торосистость, толщина льда, высота снежного покрова и т. д.) и метеорологическими параметрами (температура воздуха, давление, скорость и направление ветра, наличие и тип осадков). В эксперименте были реализованы два основных режима наблюдения: под углом 53° к нормали, что соответствует геометрии наблюдения спутниковых радиометров SSMIS и AMSR-2 (Тихонов и др., 2016), и под углом 65° к нормали, что соответствует геометрии наблюдения спутникового радиометра МТВЗА-ГЯ (Чернявский и др., 2020). Измерение собственного микроволнового излучения атмосферы выполнялось в зенит, а также под углами, зеркальными к измерению поверхности (53° и 65° к направлению в зенит).
Результаты обработки экспериментальных данных показали, что излучательная способность сплошного морского ледяного покрова и открытой водной поверхности, вычисленная по измеренным значениям яркостной температуры, полностью совпадает с результатами, полученными ранее в «классических» экспериментах «NORSEX» в 1979 г и «MIZEX» в 1983-1984 гг. (NORSEX Group, 1983; Onstott et al., 1987). Это свидетельствует о надежности полученных экспериментальных данных и дает основание для их привлечения к анализу и моделированию сложных условий состояния морского ледяного покрова.
Обработка и анализ экспериментальных данных подспутникового микроволнового радиометрического эксперимента выполнены в рамках темы государственного задания Института космических исследований РАН «Мониторинг», гос. регистрация № 122042500031-8 (Тихонов В.В., Ермаков Д.М., Кузьмин А.В.). Проведение подспутниковых микроволновых радиометрических измерений с борта ледокола выполнено в рамках темы государственного задания Института космических исследований РАН «Мониторинг», гос. регистрация № 122042500031-8 (Ермаков Д.М., Кузьмин А.В.). Организация и выполнение комплексных ледовых и метеорологических наблюдений в рамках экспедиции ЛЕД-СМП-1/2024 поддержаны Российским научным фондом, грант № 23-17-00161 (https://rscf.ru/project/23-17-00161/) (Алексеева Т.А., Сероветников С.С., Афанасьева Е.В., Котельников В.Д., Тихонов В.В.). При разработке микроволнового радиометрического комплекса частично использованы программно-аппаратные решения, полученные в рамках темы государственного задания Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН «Космос-2», гос. регистрация № 0030-2019-0008.
Авторы благодарят сотрудников ИРЭ РАН М.Т. Смирнова, В.П. Саворского и Б.Г. Кутузу за содействие в подготовке подспутникового эксперимента.
Ключевые слова: подспутниковый эксперимент, микроволновая радиометрия, яркостная температура, излучательная способность, морской лед
Литература:
- Алексеева Т.А., Сероветников С.С., Макаров Е.И., Бородкин В.А., Ермаков Д.М., Тихонов В.В., Кузьмин А.В., Афанасьева Е.В., Котельников В.Д., Юскаев Д.Ю., Козловский Е.В. Влияние интенсивного судоходства на изменение строения и динамики ледяного покрова в юго-западной части Карского моря // Проблемы Арктики и Антарктики. 2024. Т. 70. № 3. С. 323–337. https://doi.org/10.30758/0555- 2648-2024-70-3-323-337.
- Ермаков Д.М., Кузьмин А.В., Тихонов В.В., Алексеева Т.А., Сероветников С.С., Афанасьева Е.В., Котельников В.Д. Данные микроволновых радиометрических измерений комплексных подспутниковых наблюдений морского льда с атомного ледокола «Ямал» в мае 2024 года // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 5. С. 275-287. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-5-275-287.
- Тихонов В.В., Раев М.Д., Шарков Е.А. и др. Спутниковая микроволновая радиометрия морского льда полярных регионов: Обзор // Исслед. Земли из космоса. 2016. № 4. С. 65–84. DOI: 10.7868/S0205961416040072.
- Чернявский Г.М., Митник Л.М., Кулешов В.П., Митник М.Л., Стрельцов А.М., Евсеев Г.Е., Черный И.В. Моделирование яркостной температуры и первые результаты, полученные микроволновым радиометром MTВЗA-ГЯ со спутника «Метеор-М» № 2-2 // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 3. С. 51–65. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2020-17-3-51-65.
- NORSEX Group. Norwegian remote sensing experiment in a marginal ice zone // Science. 1983. Vol. 220(4599). P. 781– 787.
- Onstott R.G., Grenfell T.C., Matzler C., Luther C.A., Svendsen E.A. Evolution of microwave sea ice signatures during early summer and midsummer in the marginal ice zone // J. Geophys. Res. 1987. Vol. 92. No. C7. P. 6825– 6835.
Дистанционное зондирование криосферных образований