Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2025. Т. 22. № 1. С. 315-326
Метеорологический спутник «Метеор-М» № 2-3: предварительные результаты микроволнового зондирования Земли
И.А. Барсуков
1 , Л.М. Митник
2 , В.В. Болдырев
1 , В.П. Кулешов
2 , С.А. Гришунин
1 , Г.Е. Евсеев
1 , М.Л. Митник
2 , А.В. Баранюк
2 , А.М. Стрельцов
1 1 АО «Российские космические системы», Москва, Россия
2 Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичёва ДВО РАН, Владивосток, Россия
Одобрена к печати: 05.12.2024
DOI: 10.21046/2070-7401-2025-22-1-315-326
Рассмотрены характеристики метеорологического спутника «Метеор-М» № 2-3 с усовершенствованным сверхвысокочастотным (СВЧ) радиометром МТВЗА-ГЯ (Модуль температурно-влажностного зондирования атмосферы, ГЯ — в память о Геннадии Яковлевиче Гуськове (1918–2002)). Спутник был запущен 27 июня 2023 г. с космодрома «Восточный» на круговую солнечно-синхронную орбиту высотой 830 км. Сорок каналов радиометра принимают восходящее излучение Земли на частотах в диапазоне от 6 до 190 ГГц. Ширина полосы обзора при сканировании по конусу под углом 65° к местной нормали составляет 1750 км. Внутренняя калибровка для коррекции вариаций коэффициента усиления каналов МТВЗА-ГЯ проводится на каждом скане. Внешняя калибровка, выполняемая по расчётным значениям яркостной температуры над однородными «горячими» (тропические дождевые леса Амазонки) и «холодными» (Южный океан при слабом ветре и отсутствии облаков) областями, обеспечивает преобразование измеряемой антенной температуры в яркостную. Построены поля яркостной температуры на различных частотах на вертикальной и горизонтальной поляризации в меркаторской и полярной проекции. Они дают представление о температуре поверхности океана, земных и растительных покровов, о скорости приводного ветра и распределении морского льда в Северном и Южном полушарии, о зонах мощной облачности и осадков в тропических и умеренных широтах. При интерпретации данных МТВЗА-ГЯ использованы измерения спутникового радиометра AMSR2 (англ. Advanced Microwave Scanning Radiometer 2). Наблюдения на новых частотах МТВЗА-ГЯ перспективны для обнаружения облачности с малым водозапасом над океаном и зон глубокой конвекции и осадков над океаном и над сушей.
Ключевые слова: «Метеор-М» № 2-3, микроволновый радиометр МТВЗА-ГЯ, моделирование, яркостная температура, глобальные поля, глубокая конвекция, осадки, Арктика, Антарктика, AMSR2, калибровка, радиочастотные помехи
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. Вып. 5. Т. 1. С. 243–248.
- Габриэльян Д. Д., Демченко В. И., Занин К. М. и др. Принципы построения антенной системы БРЛК КА «Метеор-М» № 2-3, 2-4 и верификации её характеристик на орбите // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 2. C. 73–85. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-2-73-85.
- Кулешов В. П., Митник Л. М., Митник М. Л. Глобальные поля яркостной температуры Земли в диапазоне 10‒190 ГГц по измерениям со спутников «Метеор-М» № 2 и 2-2 // Тр. Военно-косм. акад. им. А. Ф. Можайского. Вып. 674. Проблемы военно-приклад. геофизики и контроля состояния природ. среды. 2020. С. 223‒228.
- 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. DOI: 10.21046/2070-7401-2016-13-1-95-104.
- Митник Л. М., Баранюк А. В., Митник М. Л. Тайфун «Хиннамнор» (2022): воздействие на дальневосточные моря, Приморский и Хабаровский края по данным активного и пассивного микроволнового зондирования из космоса // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 6. С. 336–345. DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-6-336-345.
- Стрельцов А. М., Никитин О. В., Барсуков И. А., Черный И. В., Чернявский Г. М. Радиочастотные помехи, влияющие на качество информации СВЧ-радиометра МТВЗА-ГЯ спутника «Метеор-М» // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 2. С. 181–184.
- Чернявский Г. М. Отечественные технологии спутниковой СВЧ-радиометрии // Аэрокосм. курьер. 2007. № 6. С. 22–24.
- Чернявский Г. М., Митник Л. М., Кулешов В. П. и др. 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. DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-4-78-100.
- Чернявский Г. М., Митник Л. М., Кулешов В. П. и др. Моделирование яркостной температуры и первые результаты, полученные микроволновым радиометром МТВЗA-ГЯ со спутника «Метеор-М» № 2-2 // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 3. С. 51–65. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-3-51-65.
- Barsukov I., Cherniavsky G., Cherny I. V. et al. New Russian meteorological satellite Meteor-M N 2: Sensing of the subsurface, surface and atmospheric characteristics by MTVZA-GY microwave imager/sounder // 2016 IEEE Intern. Geoscience and Remote Sensing Symp. (IGARSS), Beijing, China. 2016. P. 5528–5531. DOI: 10.1109/IGARSS.2016.7730442.
- Chen R., Bennartz R. Sensitivity of 89–190-GHz microwave observations to ice particle scattering // J. Applied Meteorology and Climatology. 2020. V. 59. No. 7. P. 1195–1215. https://doi.org/10.1175/JAMC-D-19-0293.1.
- Cherny I. V., Mitnik L. M., Mitnik M. L. et al. Оn-orbit calibration of the “Meteor-M” microwave imager/sounder // 2010 IEEE Intern. Geoscience and Remote Sensing Symp. (IGARSS), Honolulu, HI, USA. 2010. P. 558–561. DOI: 10.1109/IGARSS.2010.5651139.
- Cherny I. V., Chernyavsky G. M., Mitnik L. M. et al. Advanced microwave imager/sounder MTVZA-GY-MP for new Russian meteorological satellite // 2017 IEEE Intern. Geoscience and Remote Sensing Symp. (IGARSS), Fort Worth, TX, USA. 2017. P. 1220–1223. DOI: 10.1109/IGARSS.2017.8127178.
- Mitnik L. M., Mitnik M. L., Zabolotskikh E. V. Microwave sensing of the atmosphere-ocean system with ADEOS-II AMSR and Aqua AMSR-E // J. Remote Sensing Soc. of Japan. 2009. V. 29. No. 1. P. 156–165.
- Mitnik L. M., Mitnik M. L., Chernyavsky G. M., Cherny I. V., Vykochko A. V., Pichugin M. K., Zabolotskikh E. V. Sea surface wind and Sea ice in the Barents Sea using microwave sensing data from Meteor-M N 1 and GCOM-W1 satellites in January–March 2013 // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2016. V. 52. No. 9. P. 1041–1050.
- Mitnik L., Kuleshov V., Mitnik M. et al. Microwave scanner sounder MTVZA-GY on new Russian meteorological satellite Meteor-M No. 2: modeling, calibration and measurements // IEEE J. Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing. 2017. V. 10. No. 7. P. 3036–3045. DOI: 10.1109/JSTARS.2017.2695224.
- Mitnik L. M., Kuleshov V. P., Mitnik M. L. et al. Microwave radiometer MTVZA-GY on new Russian satellite Meteor-M No. 2-2 and sudden stratospheric warming over Antarctica // IEEE J. Selected Topics of Applied Earth Observations and Remote Sensing. 2022. V. 15. P. 820–830. DOI: 10.1109/JSTARS.2021.3133425.
- Zabolotskikh E. V., Mitnik L. M., Chapron B. Radio-frequency interference identification over oceans for C- and X-band AMSR2 channels // IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters. 2015. V. 12. No. 8. P. 1705–1709. DOI: 10.1109/LGRS.2015.2420120.