Использование априорной гидрометеорологической информации в алгоритмах восстановления геофизических параметров над океаном по измерениям спутниковых микроволновых радиометров

Спутниковые микроволновые измерения используются для определения широкого круга параметров земных покровов, океана и атмосферы. Для восстановления геофизических параметров предложены различные теоретические и эмпирические алгоритмы: статистические, основанные на интегрировании уравнения переноса излучения в системе подстилающая поверхность-атмосфера или использующие его алгебраическую форму и др. Коэффициенты в эмпирических алгоритмах находятся при обработке массивов измеренных величин (яркостных температур Тя после калибровки) и массивов геофизических параметров в сопряжённых по пространству и времени точках. Коэффициенты в теоретических алгоритмах определяются в результате численных экспериментов. В качестве входных данных используются влияющие на Тя характеристики системы атмосфера-подстилающая поверхность, измеренные в различных физико-географических районах: вертикальные профили температуры, давления и влажности воздуха, водности облаков, температура поверхности океана (ТПО), скорость приводного ветра, коэффициенты излучения растительных и материковых покров и др. При зондировании океана одним из важных определяемых параметров является ТПО. Погрешность оценки ТПО возрастает с ростом поглощения в атмосфере, которое увеличивается с ростом паросодержания атмосферы, водозапаса облаков и интенсивности осадков. При высоких значениях поглощения, которое отмечается во внетропических и тропических циклонах, определение ТПО становится невозможным, что приводит к росту погрешностей восстановления скорости приводного ветра W, паросодержания атмосферы V и водозапаса облаков Q по алгоритмам [1-3]. В этих алгоритмах в качестве промежуточных результатов по ТПО и аппроксимационным формулам рассчитываются коэффициенты излучения и яркостные температуры гладкой поверхности океана и другие характеристики, используемые при оценках W, V и Q, которые приведены в докладе для частот радиометров AMSR-E (спутник Aqua), AMSR2 (спутник GCOM-W1) и GMI (спутник GPM). Временная изменчивость поля ТПО мала, и поэтому в качестве априорной информации в алгоритмах [1, 2] предложено использовать поля ТПО (ftp://eclipse.nedc.noaa.gov) с шагом 0,25 градуса, полученные за предшествующие сроки, когда над рассматриваемыми районами океана не отмечалось мощных атмосферных вихрей. Реализована процедура автоматического включения полей ТПО в алгоритм восстановления W, V и Q. В докладе приведены примеры обработки данных AMSR-E, AMSR2 и GMI по предложенной схеме.
Работа выполнена при поддержке ЦКП ДВО РАН “Спутниковый мониторинг Дальнего Востока для проведения фундаментальных научных исследований ДВО РАН” и соглашения ТОИ ДВО РАН с Японским аэрокосмическим исследовательским агентством JAXA.

1. Mitnik L.M., Mitnik M.L. AMSR-E advanced wind speed retrieval algorithm and its application to marine weather systems // Proc. IGARSS 2010. P. 3224-3227.
2. Митник Л.М., Митник М.Л. Алгоритм восстановления скорости приводного ветра по измерениям микроволнового радиометра AMSR-E со спутника Aqua // Исслед. Земли из космоса, 2011. № 6. С. 34-44.
3. Митник М.Л., Митник Л.М. Алгоритм оценки приводного ветра по данным микроволнового радиометра AMSR-E и его применение к анализу погодных систем в тропической зоне // Современные проблемы дистанц. зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 3. С. 297-303.