Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
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. 2019. Т. 16. № 6. С. 263-271

Сопоставление спутниковых пассивных и наземных лидарных наблюдений зеркально отражающих слоёв облаков верхнего яруса

А.В. Скороходов 1 , С.В. Насонов 1 , А.В. Коношонкин 1 
1 Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
Одобрена к печати: 22.10.2019
DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-6-263-271
Представлены результаты сопоставления спутниковых пассивных и наземных лидарных наблюдений зеркально отражающих слоёв в облаках верхнего яруса. Рассмотрены эпизоды регистрации перистой, перисто-слоистой и перисто-кучевой облачности над Томском в период с 2015 по 2017 г. Выделены группы облаков с различным расположением ориентированных хаотически и преимущественно в горизонтальной плоскости частиц. Приведено описание эпизодов наблюдения зеркально отражающих слоёв в облачности верхнего яруса над Томском. Представлены результаты анализа метеорологической обстановки исследуемого региона на основе аэрологических данных метеостанций Колпашево и Новосибирска. Показана схема используемой лазерной системы «Лоза-С». Приведены записи лидарных сигналов и степень деполяризации для исследуемых эпизодов регистрации облаков верхнего яруса. Изложено описание используемых параметров облачности и тематических продуктов спутниковой съёмки. Обсуждаются результаты восстановления характеристик облаков в моменты наблюдения зеркально отражающих слоёв по спутниковым данным MODIS. Предлагаются перспективные пути развития данной работы, направленные на улучшение качества кластеризации выделенных групп облачности, а также понимания её роли в происходящих климатических изменениях. Выдвигаются предположения относительно возможности использования пассивных спутниковых методов для определения ориентации кристаллических частиц в облаках верхнего яруса.
Ключевые слова: лидарные измерения, микрофизические параметры, облачность верхнего яруса, ориентация частиц, солнечная радиация, спутниковые данные, характеристики облаков
Полный текст

Список литературы:

  1. Балин Ю. С., Кауль Б. В., Коханенко Г. П. Наблюдения зеркально отражающих частиц и слоев в кристаллических облаках // Оптика атмосферы и океана. 2011. Т. 24. № 4. C. 293–299.
  2. Балин Ю. С., Коханенко Г. П., Клемашева М. Г., Пеннер И. Э., Насонов С. В., Самойлова С. В., Чайковский А. П. «Лоза-С» ― базовый лидар российского сегмента лидарных станций сети СНГ (CIS LiNet) // Оптика атмосферы и океана. 2017. Т. 30. № 12. С. 1065–1068.
  3. Беспалов Д. П., Девяткин А. М., Довгалюк Ю. А., Кондратюк В. И., Кулешов Ю. В., Светлова Т. П., Суворов С. С., Тимофеев В. И. Атлас облаков. СПб.: Изд-во Д’АРТ, 2011. 248 c.
  4. Волковицкий О. А., Павлова Л. Н., Петрушин А. Г. Оптические свойства кристаллических облаков. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 198 с.
  5. Дейвис Ш. М., Ландгребе Д. А., Филлипс Т. Л., Свейн Ф. Х., Хоффер Р. М., Ланденлауб Д. С., Сиева Ле Р. Ф. Дистанционное зондирование: количественный подход / пер. с англ. М.: Недра, 1983. 415 с.
  6. Кауль Б. В. Оптико-локационный метод поляризационных исследований анизотропных аэрозольных сред: дис. … д-ра физ.-мат. наук. Томск: ИОА СО РАН, 2004. 219 с.
  7. Коношонкин А. В. Рассеяние света на атмосферных ледяных кристаллах при лазерном зондировании: автореф. дис. … д-ра физ.-мат. наук. Томск: ИОА СО РАН, 2017. 43 с.
  8. Маховер З. М., Нудельман Л. А. Климатология облаков верхнего яруса. Обзор их микрофизических и оптических свойств. Радиационные свойства перистых облаков: сб. ст. / под ред. Е. М. Фейгельсон. М.: Наука, 1989. С. 6–31.
  9. Насонов С. В. Оптические характеристики облаков верхнего яруса и их связь с метеорологическими параметрами атмосферы: автореф. дис. … канд. физ.-мат. наук. Томск: ИОА СО РАН, 2015. 23 с.
  10. Облака и облачная атмосфера: справ. / под ред. Мазина И. П., Хргиана А. Х. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 647 с.
  11. Пчелко И. Г. Метеорологические условия полетов на больших высотах. Л.: Гидрометеоиздат, 1957. 56 с.
  12. Самохвалов И. В., Кауль Б. В., Насонов С. В., Животенюк И. В., Брюханов И. Д. Матрица обратного рассеяния света зеркально отражающих слоев облаков верхнего яруса, образованных кристаллическими частицами, преимущественно ориентированными в горизонтальной плоскости // Оптика атмосферы и океана. 2012. Т. 25. № 5. С. 403–411.
  13. Astafurov V. G., Skorokhodov A. V. Statistical model of physical parameters of clouds based on MODIS thematic data // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2018. V. 54. No. 9. P. 1202–1213
  14. Baum B. A., Yang P., Heymsfield A. J., Bansemer A., Cole B. H., Merrelli A., Schmitt C., Wang C. Ice cloud single-scattering property models with the full phasematrix at wavelengths from 0.2 to 100 μm // J. Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer. 2014. V. 146. P. 123–139.
  15. Konoshonkin A., Borovoi A., Kustova N., Okamoto H., Ishimoto H., Grynko Y., Förstner J. Light scattering by ice crystals of cirrus clouds: From exact numerical methods to physical-optics approximation // J. Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer. 2017. V. 195. P. 132–140.
  16. Menzel W. P. Remote sensing applications with meteorological satellites. NOAA satellite and information service. Madison, Wisconsin: University of Wisconsin, 2006. 307 p.
  17. Platt C. M. R. Some microphysical properties of an ice cloud from lidar observation of horizontally oriented crystals // J. Applied Meteorology. 1978. Vol. 17. P. 1220–1224.
  18. Winker D. M., Vaughan M. A., Omar A., Hu Y., Powell K. A. Overview of the CALIPSO Mission and CALIOP Data Processing Algorithms // J. Atmospheric and Oceanic Technology. 2009. V. 26. P. 2310–2323.