Поля метерологических элементов на изображениях облачности, полученных спутниками серии NOAA

Разработана технология, тематической обработки изображений облачности с космических аппаратов NOAA, TERRA, позволяющая восстанавливать фактические и прогностические значения некоторых метеорологических параметров по радиационным характеристикам облачного покрова на основе методик, разработанных Росгидрометом, с учетом особенностей Сибирского региона. К этим параметрам относятся температура и высота верхней границы облачности, скорость и направление ветра на разных изобарических высотах, количество осадков, а также вид облачности и возможные метеорологические явления, связанные с этой облачностью с определением их максимальной интенсивности.
Количество осадков рассчитывается на основе анализа полей радиояркостной температуры. Основным критерием является температура на верхней границе облаков, которая позволяет судить и об их количестве в зонах резко выраженных фронтов с мощными облачными системами, указывающими на наличие интенсивных вертикальных движений. В ряде случаев необходима информация о вертикальной протяженности облаков (ВГО), особенно мощных облаков вертикального развития, с которыми связано большинство опасных метеорологических явлений – гроз, шквалов, града, сильных ливневых осадков, в результате выведена эмпирическая зависимость высоты ВГО от значения радиояркостной температуры:
Нвго = КТярк
Разработана методика расчета коэффициента К для районов Сибирского федерального округа. Наиболее достоверно высота ВГО замеряется при наличии плотной перистой облачности, мощных облаков вертикального развития или плотной облачности среднего яруса.
Восстановление поля ветра по изображению облачности вихревой структуры производится на основе статистической связи между полями облачности и воздушными течениями при наличии вихревой структуры облачности. Применяется лишь для определения ветра в облачных вихрях.
Для установления статистических связей между направлением облачных полос и ветром вводится локальная система координат, начало которой совпадает с центром облачного вихря, причем при анализе облачных вихрей рассматриваются лишь те, в которых облачные полосы имеют вид гиперболических спиралей, т.к. повторяемость такого рода облачных вихрей оказывается наибольшей. Для каждой части на пяти стандартных уровнях атмосферы (поверхность земли, 850, 700, 500 и 300 мб) статистическими методами определены наиболее вероятностные значения разности направления: Δφ = φв – φобл,
где φв – направление ветра, φобл – направление облачной полосы, а также скорости ветра С. Это значения, которые получены на большом статистическом материале. Зная направление расположения облачной полосы в каждой части системы координат, можно определить значения направления и скорости ветра в интересующей части.