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. 2017. Т. 14. № 4. С. 27-35

Развитие системы внешней калибровки и валидации данных измерений микроволнового радиометра МТВЗА-ГЯ КА «Метеор-М» № 2

А.Б. Успенский 1 , Е.К. Крамчанинова 1 , В.С. Косцов 2 , С.А. Успенский 1 , И.В. Черный 3 
1 НИЦ космической гидрометеорологии «Планета», Москва, Россия
2 Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
3 НТЦ «КОСМОНИТ» АО «Российские космические системы», Москва, Россия
Одобрена к печати: 12.07.2017
DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-4-27-35
Представлено описание системы внешней (абсолютной) калибровки и валидации данных микроволнового радиометра МТВЗА-ГЯ (модуль температурного и влажностного зондирования атмосферы), устанавливаемого на полярно-орбитальных метеоспутниках серии «Метеор-М» № 2. Бортовая или внутренняя калибровка позволяет представить измерения МТВЗА-ГЯ в терминах антенной температуры Та, которая, вследствие различных мешающих факторов, может отличаться от яркостной температуры Тя излучающего объекта. Для перехода от Та к Тя предложено использовать процедуру внешней калибровки, основанную на построении линейной регрессионной зависимости между измеренными Та и референсными Тя. Референсные значения Тя определяются с помощью высокоточных моделей радиационного переноса для природных полигонов. В расчетах использованы две радиационные модели переноса, адаптированные к данным МТВЗА-ГЯ: европейская модель RTTOV и модель СПбГУ. Исходные данные для расчетов формировались с использованием выходных продуктов зарубежных прогностических центров. Сравнение референсных Тя, полученных с помощью упомянутых радиационных моделей, показало их хорошее количественное соответствие и возможность использования обеих моделей в системе внешней калибровки данных МТВЗА-ГЯ. Приведены результаты внешней калибровки за отдельные периоды 2015–2016 гг.
Ключевые слова: микроволновый сканер/зондировщик, бортовая и внешняя калибровка, антенные и яркостные температуры, модель радиационных расчетов, излучательная способность, данные радиозондирования, численный прогноз погоды
Полный текст

Список литературы:

  1. Асмус В.В., Загребаев В.А., Макриденко Л.А., Милехин О.Е., Соловьев В.И., Успенский А.Б., Фролов А.В., Хайлов М.Н. Система полярно-орбитальных метеорологических спутников серии «Метеор-М» // Метеорология и гидрология. 2014. № 6. С. 516.
  2. Барсуков И.А., Никитин О.В., Стрельцов А.М., Черный И.В. Калибровка СВЧ-радиометра МТВЗА-ГЯ // Космонавтика и ракетостроение. 2010. Вып. 1 (58). С. 131137.
  3. Болдырев В.В., Горобец Н.Н., Ильгасов П.А., Никитин О.В., Панцов В.Ю., Прохоров Ю.Н., Стрельников Н.И., Стрельцов А.М., Черный И.В., Чернявский Г.М., Яковлев В.В. Микроволновый сканер/зондировщик МТВЗА-ГЯ КА «Метеор-М» № 1 // Вопросы электромеханики. 2008. Т. 107. С. 2225.
  4. Митник Л.М., Митник М.Л. Калибровка и валидация — необходимые составляющие микроволновых радиометрических измерений со спутников серии «Метеор-М» № 2 // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 1. С. 95–104.
  5. Образцов С.П., Щукин Г.Г. Определение температурно-влажностных характеристик атмосферы и подстилающей поверхности по данным спутниковых СВЧ-радиометрических измерений // Ученые записки № 3. Научно-теор. журн. СПб: РГГМУ, 2006. С. 2845.
  6. Успенский А.Б., Козлов А.А., Крамчанинова Е.К., Черный И.В., Чернявский Г.М. Абсолютная калибровка каналов атмосферного зондирования спутникового микроволнового радиометра МТВЗА-ГЯ // Исследование Земли из космоса. 2016. № 5. С. 57–70.
  7. Bormann N., Fouilloux A., Bell W. Evaluation and assimilation of ATMS data in the ECMWF system // J. Geophys. Res. Atmos. 2013. Vol. 118. P. 12 970–12 980.
  8. Karbou F., Prigent C., Eymard L., Pardo J. Microwave land emissivity calculations using AMSU-A and AMSU-B measurements // IEEE Trans. on Geoscience and Remote Sensing. 2005. Vol. 43. No. 5. P. 948959.
  9. Saunders R.W., Matricardi M., Brunel P. An improved fast Radiative transfer model for assimilation of satellite radiance observations // Q.J.R. Meteorol. Soc. 1999. Vol. 125. P. 14071425.
  10. Weng F., Zou X., Sun N., Yang H., Tian M., Blackwell W., Wang X., Lin L., Anderson K. Calibration of Suomi National Polar-Orbiting Partnership (NPP) Advanced Technology Microwave Sounder (ATMS) // J. Geophys. Res. Atmos. 2013. Vol. 118. P. 1–14.
  11. Zou X., Lin L., Weng F. Absolute Calibration of ATMS Upper Level Temperature Sounding Channels Using GPS RO Observations // IEEE Trans. Microw. Theory Tech. 2013. Vol. 44. No. 8. P. 1460–1469.