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. 2014. Т. 11. №3. С. 259-267

Валидация информационных продуктов спутниковых радиометров микроволнового диапазона

Д.М. Караваев1 , Ю.В. Кулешов1 , А.Б. Успенский2 , Г.Г. Щукин1 
1 Военно-космическая академия им. А.Ф. Можайского, Санкт-Петербург, Россия
2 Научно-исследовательский центр космической гидрометеорологии "Планета" Росгидромета, Москва, Россия
Рассмотрены вопросы валидации спутниковых данных температурно-влажностного зондирования атмосферы. Обсуждаются сравнительные характеристики современных спутниковых микроволновых радиометров (SSMIS, ATMS, AMSU, AMSR2, МТВЗА), предназначенных для получения информации о параметрах атмосферы и подстилающей поверхности. Изложены методические аспекты оперативного определения влагозапаса атмосферы, водозапаса облаков, профилей температуры и влажности атмосферы с помощью наземных микроволновых радиометров. Проанализированы результаты сравнения данных спутникового температурно-влажностного зондирования атмосферы с данными аэрологического и наземного микроволнового зондирования атмосферы. В частности, установлено, что для Северо-Западного и Западно-Сибирского регионов России, на высотных уровнях 300 - 850 гПа, погрешность определения температуры атмосферы по спутниковым данным ATOVS составляет 1,3 - 2,3 К, а относительная погрешность определения удельной влажности составляет около 15 - 30 %. Показано согласие данных SSMI по влагозапасу атмосферы над океаном с данными судового микроволнового радиометра (22 ГГц и 36 ГГц). Судовые радиометрические измерения влагозапаса атмосферы также хорошо согласуются с данными синхронного аэрологического зондирования (СКО между данными радиометра и радиозонда составляет 2 кг/м2). Обсуждаются проблемы оснащения полигонов измерительными комплексами для валидации спутниковых данных температурно-влажностного зондирования атмосферы, а также перспективы использования полигона Лехтуси (Ленинградская область) для валидации информационных продуктов, получаемых по данным микроволнового радиометра (МТВЗА) и радиолокатора (БРЛК) КА «Метеор-М».
Ключевые слова: микроволновый радиометр, радиояркостная температура, профиль температуры атмосферы, профиль влажности атмосферы, влагозапас атмосферы, водозапас облаков, валидация.
Полный текст

Список литературы:

  1. Кадыгров Е.Н., Горелик А.Г., Миллер Е.А., Некрасов В.В., Троицкий А.В., Точилкина Т.А., Шапошников А.Н. Результаты мониторинга термодинамического состояния тропосферы многоканальным микроволновым радиометрическим комплексом // Оптика атмосферы и океана. 2013. 26. № 6. С. 459-465.
  2. Караваев Д.М., Щукин Г.Г. Применение методов СВЧ-радиометрии для диагноза содержания жидкокапельной влаги в облаках // Прикладная Метеорология. 2004. Вып. 5(533). С. 99-120.
  3. Образцов С.П., Щукин Г.Г. Восстановление параметров атмосферы и подстилающей поверхности по данным спутниковых наблюдений в видимом, ИК и СВЧ-диапазонах электромагнитного спектра длин волн // Прикладная метеорология. 2004. Вып. 5(553). С. 65-98.
  4. Степаненко В.Д., Щукин Г.Г, Бобылев Л.П., Матросов С.Ю. Радиотеплолокация в метеорологии. Л.: Гидрометеоиздат. 1987. 283С.
  5. Щукин Г.Г., Булкин В.В. Метеорологические пассивно-активные радиолокационные системы. Муром: ИПЦ МИ ВлГУ. 2009. 166 с.
  6. Щукин Г.Г., Чичкова Е.Ф., Караваев Д.М. Микроволновый радиометр для валидации спутниковых данных температурно-влажностного зондирования атмосферы. // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. 2013. № 1. С. 28-31.
  7. Blackwell W.J., Barrett J. W., Chen F. W., Leslie R. V., Rosenkranz P. W., Schwartz M. J., a Staelin D. H. NPOESS Aircraft Sounder Testbed-Microwave (NAST-M): Instrument description and initial flight results // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 2001. Vol. 39. № 11. P. 2444-2453.
  8. Li J., Wolf W., Menzel P. Global Soundings of the Atmosphere from ATOVS Measurements: The Algorithm and Validation // Journal of Applied Meteorology. 2000. Vol. 39. Is. 8. P. 1248–1268.