Мониторинг состояния ледовой обстановки полярных регионов на основе микроволновых спутниковых данных

Важнейшим географическим фактором климата Арктики является морской ледяной покров, от которого во многом зависит протекание климатообразующих процессов на Земле и который поэтому является составной частью глобальной климатической системы. Эта система непрерывно меняется. Вместе с ней изменяется и состояние морского ледяного покрова – площадь его распространения, толщина, сплоченность и другие характеристики. Информация о ледовых условиях в полярных регионах играет важную роль для решения ряда научных и практических задач, таких как: контроль за глобальными изменениями окружающей среды, прогноз погоды, организация судоходства и рыболовства, добыча полезных ископаемых на шельфе и т.п.
В докладе представлен новый метод восстановления сплоченности ледяного покрова Арктики из микроволновых спутниковых данных приборов SSM/I и SSMI/S. Метод разработан на основе электродинамических моделей излучательных характеристик ледяного и снежного покровов. В работе приводятся результаты сравнения расчетов сплоченности ледяного покрова Арктики, выполненных по предложенной методике с данными визуальных наблюдений, а также с другими известными алгоритмами.
В качестве источника информации микроволнового дистанционного зондирования была использована база SSM/I и SSMI/S изображений полярных районов POLE-RT-Fields, созданная на основе базы данных радиотепловых изображений GLOBAL-RT. База данных GLOBAL-RT постоянно обновляется. К настоящему моменту накопленную информацию составляют, в основном, данные непрерывных измерений в период 1995–2013 гг., выполненных на аппаратах F10–F18 серии DMSP.
В качестве визуальных данных использован массив наблюдений за морским льдом Арктического и Антарктического научно-исследовательского института, полученный с ледоколов и судов ледового класса при работах в Северной полярной области. Наблюдения включают визуальное определение комплекса основных характеристик ледяного покрова: возрастного состава, общей и частной сплоченности каждого из наблюдаемых возрастных видов льда, а также их форм, толщин ровного льда и высот снега, степени торосистости, разрушенности и сжатий льда. Все наблюдения сопровождаются получением полной метеорологической информации, в том числе и о теплообмене через льды различных форм.