Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 1. С. 50-64
Алгоритм восстановления температуры поверхности океана, скорости приводного ветра и интегрального паросодержания по данным МТВЗА ГЯ
1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 13.01.2022
DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-1-50-64
В настоящей работе представлен регрессионный подход к задаче восстановления температуры поверхности океана, скорости приводного ветра и интегрального паросодержания по радиометрическим измерениям микроволнового радиометра МТВЗА ГЯ. Особенность предлагаемого подхода — использование перекрёстных членов в уравнении регрессии. В работе приведено обоснование выбора регрессионного соотношения, используемого набора радиометрических каналов и дополнительной телеметрии, а также проведено восстановление геопараметров на основе реальных измерений из космоса и выполнено сравнение с реанализом. Результаты работы показали, что геопараметры могут быть восстановлены со следующей точностью: паросодержание — <2,6 мм в диапазоне 0–60 мм; скорость ветра — <1–2,5 м/с в диапазоне 0–20 м/с и температура поверхности океана — <1,5–2,2 К во всём диапазоне температур. Результаты восстановления указанных параметров представлены в соответствующем разделе (функционирующем в тестовом режиме) ресурса «Вега».
Ключевые слова: дистанционное зондирование, МТВЗА ГЯ, геопараметры, температура поверхности океана, скорость ветра, паросодержание, алгоритм восстановления
Полный текстСписок литературы:
- Барсуков И. А., Никитин О. В., Стрельцов А. М., Черный И. В., Чернявский Г. М. Предварительная обработка данных СВЧ-радиометра МТВЗА ГЯ КА «Метеор М» № 1 // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 2. С. 257–263.
- 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. Спутниковый микроволновый сканер/зондировщик МТВЗА ГЯ // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2008. Т. 1. № 5. С. 243–248.
- Ермаков Д. М., Кузьмин А. В., Мазуров А. А., Пашинов Е. В., Садовский И. Н., Сазонов Д. С., Стерлядкин В. В., Чернушич А. П., Черный И. В., Стрельцов А. М., Шарков Е. А., Екимов Н. С. Концепция потоковой обработки данных российских спутниковых СВЧ-радиометров серии МТВЗА на базе ЦКП «ИКИ-Мониторинг» // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 4. С. 298–303. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-4-298-303.
- Кутуза Б. Г., Данилычев М. В., Яковлев О. И. Спутниковый мониторинг Земли: Микроволновая радиометрия атмосферы и поверхности. М.: Ленанд, 2016. 336 с.
- Лупян Е. А., Прошин А. А., Бурцев М. А., Кашницкий А. В., Балашов И. В., Барталев С. А., Константинова А. М., Кобец Д. А., Мазуров А. А., Марченков В. В., Матвеев А. М., Радченко М. В., Сычугов И. Г., Толпин В. А., Уваров И. А. Опыт эксплуатации и развития центра коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных (ЦКП «ИКИ-Мониторинг») // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 151–170. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-151-170.
- Репина И. А., Тихонов В. В., Алексеева Т. А., Иванов В. В., Раев М. Д., Шарков Е. А., Боярский Д. А., Комарова Н. Ю. Электродинамическая модель излучения арктического ледяного покрова для решения задач спутниковой микроволновой радиометрии // Исслед. Земли из космоса. 2012. № 5. С. 29–36.
- Рис У. Г. Основы дистанционного зондирования. 2-е изд.: пер. с англ. М.: Техносфера, 2006. 336 с.
- Сазонов Д. С., Садовский И. Н., Кузьмин А. В. Космический эксперимент «Конвергенция». Дистанционное определение температуры океана по радиоизмерениям на частотах 10.65, 18.7 и 36.5 ГГц // Исслед. Земли из космоса. 2020. № 2. С. 82–94.
- Степаненко В. Д., Щукин Г. Г., Бобылев Л. П., Матросов С. Ю. Радиотеплолокация в метеорологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 283 с.
- Стерлядкин В. В., Шарков Е. А. Дифференциальные радиотепловые методы определения вертикального профиля водяного пара в тропосфере и стратосфере Земли // Исслед. Земли из космоса. 2014. № 5. С. 15–28.
- Успенский А. Б., Асмус В. В., Козлов А. А., Крамчанинова Е. К., Стрельцов А. М., Чернявский Г. М., Черный И. В. Абсолютная калибровка каналов атмосферного зондирования спутникового микроволнового радиометра МТВЗА ГЯ // Исслед. Земли из космоса. 2016. № 5. С. 57–70.
- Чернявский Г. М., Митник Л. М., Кулешов В. П., Митник М. Л., Чёрный И. В. Микроволновое зондирование океана, атмосферы и земных покровов по данным спутника «Метеор М» № 2 // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 4. С. 78–100.
- Шарков Е. А. Дистанционные исследования атмосферных катастроф // Исслед. Земли из космоса. 2010. № 1. С. 52–68.
- 2nd Research Announcement on the Earth Observations: JAXA Satellite Project Research. 2018. 59 p. URL: https://www.eorc.jaxa.jp/en/research/ra/2nd_ra_eo/material/2nd_EO-RA_guide_E.pdf.
- Cherny I. V., Chernyavsky G. M., Mitnik L. M., Kuleshov V. P., Mitnik M. L. Advanced Microwave Imager/Sounder MTVZA-GY-MP for New Russian Meteorological Satellite // Proc. IEEE Intern. Geoscience and Remote Sensing Symp. (IGARSS). 2017. P. 1220–1223.
- Hersbach H., Bell B., Berrisford P., Biavati G., Horányi A., Muñoz Sabater J., Nicolas J., Peubey C., Radu R., Rozum I., Schepers D., Simmons A., Soci C., Dee D., Thépaut J.-N. ERA5 hourly data on single levels from 1979 to present // Copernicus Climate Change Service (C3S) Climate Data Store (CDS). 2018. DOI: 10.24381/cds.adbb2d47.