ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. №5. С. 183-191

Модель взаимодействия поверхности суши с атмосферой, ориентированная на использование спутниковой информации, и ее применение для сельскохозяйственного региона

А.Н. Гельфан 1, Е.Л. Музылев 1, А.Б. Успенский 2, З.П. Старцева 1, С.А. Успенский 2, П.Ю. Романов 3
1 Институт водных проблем РАН, Россия, 119333, Москва, Губкина, 3
2 Научно-исследовательский центр космической гидрометеорологии «Планета», Россия, 123242, Москва, Б. Предтеченский пер., 7
3 Муниципальный университет Нью-Йорка, Нью-Йорк, США
Разработана физико-математическая модель взаимодействия поверхности суши с атмосферой RSBLSM (Remote Sensing Based Land Surface Model), предназначенная для расчета составляющих водного и теплового балансов территорий регионального масштаба и позволяющая использовать спутниковые данные о характеристиках подстилающей поверхности и снежного покрова. Модель описывает процессы испарения с почвы, транспирации влаги растительностью, вертикального влаго- и теплопереноса в почве в течение сезона вегетации и в холодный сезон года, промерзания и оттаивания почвы, а также формирования снежного покрова и снеготаяния. Для калибровки и проверки модели использовались данные наземных наблюдений на агрометеорологических станциях Центрально-Черноземного региона европейской территории России за многолетний период. Разработаны технологии обработки спутниковой информации, позволяющие оценить ключевые параметры и переменные модели, рассмотрены возможности использования полученных оценок в модели для описания процессов формирования водного и теплового режимов значительных по размерам участков суши с учетом пространственной изменчивости характеристик подстилающей поверхности
Ключевые слова: моделирование, спутниковые данные, водный режим суши, растительность, снежный покров, региональный масштаб
Полный текст

Список литературы:

  1. Волкова Е.В., Успенский А.Б. Детектирование облачности и определение ее параметров по спутниковым данным в светлое время суток // Метеорология и гидрология. 2007. № 12. С. 5-20.
  2. Кучмент Л.С., Мотовилов Ю.Г., Старцева З.П. Моделирование влагопереноса в системе почва - растительность - приземный слой атмосферы для гидрологических задач // Водные ресурсы. 1989. № 2. С. 32-39.
  3. Музылев Е.Л., Успенский А.Б., Волкова Е.В., Старцева З.П. Использование спутниковой информации при моделировании вертикального тепло- и влагопереноса для речных водосборов // Исследование Земли из космоса. 2005. № 4. С. 35-44.
  4. Музылев Е.Л., Успенский А.Б., Старцева З.П., Волкова Е.В. Моделирование гидрологического цикла речных водосборов с использованием синхронной спутниковой информации высокого разрешения // Метеорология и гидрология. 2002. № 5. С. 68-82.
  5. Музылев Е.Л., Успенский А.Б., Старцева З.П, Волкова Е.В., Кухарский А.В. Моделирование составляющих водного и теплового балансов для речного водосбора c использованием спутниковых данных о характеристиках подстилающей поверхности // Метеорология и гидрология. 2010. № 3. С. 118-133.
  6. Музылев Е.Л., Успенский А.Б., Старцева З.П., Гельфан А.Н., Успенский С.А., Александрович М.В. Использование спутниковых данных о характеристиках подстилающей поверхности и снежного покрова при моделировании составляющих водного и теплового балансов обширных территорий сельскохозяйственного назначения // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 1. С. 258 - 269.
  7. Соловьев В.И., Успенский С.А. Мониторинг температуры поверхности суши по данным геостационарных метеорологических спутников нового поколения // Исследование Земли из космоса. 2009. № 3. С. 79-89.
  8. Соловьев В.И., Успенский А.Б., Успенский С.А. Определение температуры земной поверхности по данным измерений уходящего теплового излучения с геостационарных метеорологических ИСЗ // Метеорология и гидрология. 2010. № 3. С. 5-17.
  9. Успенский С.А., Успенский А.Б., Рублев А.Н. Анализ возможности мониторинга приповерхностной температуры воздуха по данным геостационарных метеорологических спутников // Сб. тез. Международного симп. «Атмосферная радиация и динамика». Санкт-Петербург. 2011. С. 37-38.
  10. Успенский А.Б., Щербина Г.И. Оценка температуры и излучательной способности поверхности суши по данным измерений уходящего теплового излучения с ИСЗ NOAA // Исследование Земли из космоса. 1996. № 5. С. 4-13.
  11. Gelfan A.N. Physically based model of heat and water transfer in frozen soil and its parametrization by basic soil data. In: Predictions in Ungauged Basins: Promises and Progress // Proc. Symp. S7 held during the Seventh IAHS Scientific Assembly at Foz do Iguazu, Brazil. April 2005 / Eds. M. Sivapalan. IAHS Publ. N. 303. 2006. P. 293-304.
  12. Gelfan A.N., Pomeroy J.W., Kuchment L.S. Modelling forest cover influences on snow accumulation, sublimation, and melt // J. Hydrometeorology. 2004. V. 5. P. 785-803.
  13. Kuchment L.S., Gelfan A.N. The determination of the snowmelt rate and the meltwater outflow from a snowpack for modeling river runoff generation // J. Hydrology. 1996. V. 179. P. 23-36.191
  14. Kuchment L.S., Romanov P., Gelfan A.N., Demidov V.N. Use of satellite-derived data for characterization of snow cover and simulation of snowmelt runoff through a distributed physicall based model of runoff generation // Hydrology and Earth System Sciences. 2010. V. 14. P. 339-350.
  15. Romanov P., Gutman G., Csiszar I. Automated monitoring of snow over North America with multispectral satellite data // J. Applied Meteorology. 2000. V. 39. P. 1866-1880.
  16. Uspensky A.B. et al. Derivation of surface skin temperature from high resolution IR radiance measurements // J. Earth Res. from Space. 1999. V. 4. P. 21-31.