Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 1. С. 67-75
Коррекция искажений спектров радиотеплового излучения атмосферы, получаемых по данным радиометра-спектрометра Р22М при быстро меняющихся гидрометеорологических условиях
Д.М. Ермаков
1, 2 , М.Т. Смирнов
2, 1 1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
2 Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Фрязино, Московская обл., Россия
Одобрена к печати: 13.02.2023
DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-1-67-75
Представлен подход к восстановлению «мгновенных» спектров собственного СВЧ излучения атмосферы в нестационарных состояниях по данным измерений радиометра Р22М в диапазоне частот 18–27,2 ГГц. Создан алгоритм временной интерполяции измерений, эффективно приводящий данные во всех частотных каналах к единому моменту времени, и предложен критерий качества интерполяции, основанный на сравнении независимо измеренных низко- и высокочастотных ветвей спектра. Проведена обработка выборочных данных сеансов калибровки и наблюдений атмосферы прибором Р22М, показано высокое качество работы предложенного алгоритма. Погрешности коррекции спектров оценены в 0,1–0,3 К, что сравнимо с радиометрической погрешностью измерений в каналах прибора. Тем самым открыта возможность изучения «мгновенных» спектров собственного микроволнового излучения атмосферы в диапазоне 18–27,2 ГГц в сложных, быстро меняющихся гидрометеорологических условиях с высоким спектральным разрешением и удовлетворительной радиометрической точностью.
Ключевые слова: Р22М, СВЧ спектрометрия атмосферы, интерполяция данных, сложные метеоусловия
Полный текстСписок литературы:
- Аквилонова А. Б., Егоров Д. П., Кутуза Б. Г., Смирнов М. Т. Изучение характеристик облачной атмосферы по результатам измерений спектров ее нисходящего СВЧ излучения в области резонансного поглощения водяного пара 18,0–27,2 ГГц // Метеорология и гидрология. 2022. № 12. С. 66–77. DOI: 10.52002/0130-2906-2022-12-66-77.
- Ермаков Д. М., Шарков Е. А., Чернушич А. П. Циркуляция скрытого тепла в атмосфере Земли: анализ 15 лет радиотепловых спутниковых измерений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 6. С. 9–27. DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-6-9-27.
- Кутуза Б. Г., Данилычев М. В., Яковлев О. И. Спутниковый мониторинг Земли: Микроволновая радиометрия атмосферы и поверхности. М.: ЛЕНАНАД, 2016. 336 с.
- Саворский В. П., Аквилонова А. Б., Ермаков Д. М., Кибардина И. Н., Панова О. Ю., Смирнов М. Т., Турыгин С. Ю., Чернушич А. П. Моделирование спутниковой СВЧ радиометрической информации, используемой для восстановления трёхмерных полей атмосферных параметров // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 2. С. 235–250. DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-2-235-250.
- Смирнов В. М., Саворский В. П., Маречек С. В., Турыгин С. Ю. Спектральные измерения нисходящего радиотеплового излучения атмосферы в диапазоне 18–27 ГГц // Материалы Всероссийской науч. конф. «7-е Всероссийские Армандовские чтения. Современные проблемы дистанц. зондирования, радиолокации, распространения и дифракции радиоволн». Муром, 27–29 июня 2017. Муром: Изд. полиграф. центр МИ ВлГУ, 2017. С. 175–179.
- Шарков Е. А. Радиотепловое дистанционное зондирование Земли: физические основы. В 2 т. Т. 1. М.: ИКИ РАН, 2014. 544 с.
- Blackwell W. J., Bickmeier L. J., Leslie R. V., Pieper M. L., Samra J. E., Surussavadee C., Upham C. A. Hyperspectral microwave atmospheric sounding // IEEE Trans. Geoscience and Remote Sensing. 2011. V. 49. No. 1. P. 128–142. DOI: 10.1109/TGRS.2010.2052260.
- Lambrigtsen B., Brown S. T., Gaier T. C., Herrell L., Kangaslahti P. P., Tanner A. B. Monitoring the hydrologic cycle with the PATH mission // Proc. IEEE. 2010. V. 98. No. 5. P. 862–877. DOI: 10.1109/JPROC.2009.2031444.