Мониторинг развития стихий конвективного характера с использованием данных системы спутников «Арктика – М» и сети ДМРЛ-С

Группировка космических аппаратов (КА) серии «Арктика-М» обеспечивает непрерывный круглосуточный обзор атмосферы в полярных и средних широтах с временным разрешением 15 минут, что позволяет использовать получаемые спутниковые данные для анализа и прогноза опасных явлений, таких как ливни, град, шквалы и смерчи.
Совместное использование спутниковой и радиолокационной информации сети ДМРЛ-С позволяет с помощью методов сверхкраткосрочного прогноза оперативно определять время, место и интенсивность возникновения опасных явлений. В работе представлены результаты анализа двух летних случаев интенсивных гроз в Московском регионе с сильными ливнями, шквалами и градом, несколько отличающихся по температурному фону, который выполнен с применением технологий, созданных в НИЦ «Планета» и Гидрометцентре России.
В НИЦ «Планета» с помощью системы «Метео-ИСЗ», адаптированной к данным КА серии «Арктика-М», выпускаются карты метеорологических явлений, объединяющие результаты спутникового зондирования и гидродинамического моделирования. На картах выявляются зоны таких явлений, как гроза, гроза со шквалом и град. Ценность этих продуктов особенно высока в условиях недостатка традиционной информации с наземной наблюдательской сети.
В Гидрометцентре России разработана технология радиолокационного диагноза опасных конвективных явлений с применением результатов гидродинамического моделирования. Её алгоритмы отличаются от реализованных в ПО ВОИ «ГИМЕТ-2010», что позволяет получать дополнительные характеристики явлений. Диагностика мощных конвективных штормов осуществляется в реальном времени с периодичностью 10 минут и пространственным разрешением 0.05 градусов. Диагностируются сильные ливни, град, а также шквалы в градациях скорости ветра (15-19 м/с, 20-24 м/с и ≥ 25 м/с). Скорость ветра при порывах оценивается тремя независимыми методами, что дает синоптику надежную основу для принятия решения о выпуске штормового предупреждения.
Преимущество совместного мониторинга с использованием данных КА и радиолокационных наблюдений — высокая оперативность и временная детализация информации на обширных территориях, что критически важно для России с её огромной площадью и ограниченной плотностью наземной сети.
В работе детально проанализированы условия возникновения конвективных штормов в Московском регионе 15 и 20 июля 2025 г. Анализ базируется на синоптическом методе, данных ДМРЛ-С и диагностической информации с КА. Для сравнительного анализа приведены карты мониторинга, полученные с отечественных КА серии «Электро-Л» и зарубежного КА Meteosat-11.
Работа выполнена в ФГБУ «Гидрометцентр России» в рамках научной темы «Развитие методов и технологий детерминистского и вероятностного наукастинга гидрометеорологических величин и явлений на основе данных дистанционного зондирования атмосферы, контактных метеорологических измерений и мезомасштабных численных прогнозов погоды».