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. 2016. Т. 13. № 4. С. 149-156

Влияние пространственного согласования на результаты сопоставления наземных и спутниковых измерений общего влагосодержания

И.А. Березин 1 , Ю.М. Тимофеев 1 , Я.А. Виролайнен 1 , А.В. Поляков 1 , Н.А. Зайцев 1 
1 Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Одобрена к печати: 25.08.2016
DOI: 10.21046/2070-7401-2016-13-17-149-156
Мониторинг общего содержания водяного пара (ОСВП) – важнейшего парникового газа в земной атмосфере – проводится различными спутниковыми методами. Для контроля точности спутниковые измерения постоянно валидируются на сети наземных измерительных станций. Мы сопоставили измерения ОСВП, осуществленные спутниковым прибором AMSU и наземным микроволновым (МКВ) радиометром RPG-HATPRO в окрестностях Санкт-Петербурга в период с марта 2013 г. по май 2014 г. Особое внимание при сравнениях было уделено влиянию пространственного согласования двух типов измерений. Минимальные рассогласования между наземными и спутниковыми измерениями, как абсолютные, так и относительные, наблюдаются при минимальном пространственном рассогласовании двух типов измерений (0–90 км). Кроме того, при увеличении пространственного рассогласования уменьшается коэффициент корреляции между двумя типами измерений. Анализ проведенных ранее сопоставлений спутниковых МКВ измерений ОСВП с независимыми измерениями показал, что максимальное согласие измерений наблюдается над водной поверхностью. Это объясняется высокой точностью современных параметризаций МКВ излучательной способности водной поверхности и определением ее значений из самих измерений уходящего МКВ излучения.
Ключевые слова: сравнения дистанционных измерений, общее содержание водяного пара, спутниковый МКВ радиометр AMSU, наземный МКВ радиометр RPG-HATPRO
Полный текст

Список литературы:

  1. Кадыгров Е.Н. Микроволновая радиометрия атмосферного пограничного слоя-метод, аппаратура, результаты измерений // Оптика атмосферы и океана. 2009. Т. 22. № 7. С. 697–704.
  2. 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. Т. 26. № 6. С. 459–465.
  3. Щукин Г.Г., Степаненко В.Д., Образцов С.П., Караваев Д.М., Жуков В.Ю., Рыбаков Ю.В. Состояние и перспективы радиофизических исследований атмосферы и подстилающей поверхности // Труды ГГО. 2009. Вып. 560. С. 143–167.
  4. Aires F., Prigent C., Rossow W.B., Rothstein M. A new neural network approach including first guess for retrieval of atmospheric water vapor, cloud liquid water path, surface temperature, and emissivities over land from satellite microwave observations // J. Geophys. Res. 2001. V. 106. No. D14. P. 14887–14907.
  5. AIRS/AMSU/HSB Version 6 Level 2 Product User Guide. Version 1.1. Pasadena, CA: Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, 2014. 139 p.
  6. AIRS/AMSU/HSB Version 5 CalVal Status Summary. Version 1.0. Pasadena, CA: Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, 2007. 17 p.
  7. Bobylev L.P., Zabolotskikh E.V., Mitnik L.M., Mitnik M.L. Atmospheric Water Vapor and Cloud Liquid Water retrieval Over the Arctic Ocean Using Satellite Passive Microwave Sensing // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 2010. V. 48. No. 1. P. 283–294.
  8. Deeter M.D. A new satellite retrieval method for precipitable water vapor over land and ocean // Geophys. Res. Let. 2007. V. 34. P. L02815
  9. Du J., Kimball J.S., Jones L.A. Satellite Microwave Retrieval of Total Precipitable Water Vapor and Surface Air Temperature Over Land From AMSR2 // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 2015. V. 53. No. 5. P. 2520–2531.
  10. Grody N., Zhao J., Fe R. Determination of precipitable water and cloud liquid water over oceans from the NOAA 15 advanced microwavе sounding unit // J. Geophys. Res. 2001. V. 106. No. D3. P. 2943–2953.
  11. Ji D., Shi J. Water Vapor Retrieval Over Cloud Cover Area on Land Using AMSR-E and MODIS // IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing. 2014. V. 7. No. 7. P. 3105–3116.
  12. Monitoring Atmospheric Water Vapour Ground-Based Remote Sensing and In-situ Methods. Series: ISSI Scientific Report Series. Vol. 10. Heidelberg: Springer Verlag, 2013. 326 p.13. 13.Rose Th., Czekala H. Accurate Atmospheric Profiling with the RPG-HATPRO Humidity – and Temperature Profiler // RPG, Meckenheim, Germany, 2005. 20 p.
  13. Rose Th., Czekala H. Accurate Atmospheric Profiling with the RPG-HATPRO Humidity – and Temperature Profiler. RPG, Meckenheim, Germany. 2005. 20 p.
  14. Singh D., Bhatia R.C. Development of a neural network algorithm for the retrieval of TPW from NOAA16 AMSU measurements // Int. J. Rem. Sensing. 2008. V. 29. No. 14. P. 4045–4060.
  15. Vey S., Dietrich R., Johnsen K.-P., Miao J., Heygster G. Comparison of Tropospheric Water Vapour over Antarctica Derived from AMSU-B Data, Ground-Based GPS Data and the NCEP/NCAR Reanalysis // Journal of the Meteorological Society of Japan. 2004. V. 82. No. 1B. P. 259–267.