Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2025. Т. 22. № 6. С. 231-240
Первые результаты обработки данных подспутникового микроволнового радиометрического эксперимента экспедиции ЛЕД-СМП-1/2024
В.В. Тихонов
1, 2, 3 , Д.М. Ермаков
1, 4 , А.В. Кузьмин
1 , Т.А. Алексеева
2, 1 , С.С. Сероветников
2 , Е.В. Афанасьева
2, 1 , В.Д. Котельников
2 1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
2 Арктический и антарктический научно-исследовательский институт, Санкт-Петербург, Россия
3 Институт водных и экологических проблем СО РАН, Барнаул, Россия
4 Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Фрязино, Московская обл., Россия
Одобрена к печати: 24.09.2025
DOI: 10.21046/2070-7401-2025-22-6-231-240
Представлены первые результаты обработки данных собственного микроволнового излучения ледяного покрова, открытой морской поверхности и атмосферы, полученных во время комплексной экспедиции ЛЕД-СМП-1/2024 в Карском море. Измерения выполнялись с борта атомного ледокола «Ямал» в мае 2024 г. с помощью микроволнового радиометрического комплекса на частотах 5,5; 19; 22,2; 36 и 92 ГГц. Параллельно с этими измерениями проводились наблюдения за основными характеристиками ледяного покрова (сплочённость, возраст, торосистость, толщина льда, высота снежного покрова и т. д.) и метеорологическими параметрами (температура воздуха, давление, скорость и направление ветра, наличие и тип осадков). В эксперименте были реализованы два основных режима наблюдения: под углом 53 и 65° к нормали, что соответствует геометрии наблюдения основных спутниковых радиометров. Измерение собственного микроволнового излучения атмосферы выполнялось в зенит, а также под углами, зеркальными к измерению поверхности (53 и 65° к направлению в зенит). Результаты обработки экспериментальных данных показали, что излучательная способность сплошного морского ледяного покрова и открытой водной поверхности, вычисленная по измеренным значениям яркостной температуры, полностью совпадает с результатами, полученными ранее в «классических» экспериментах NORSEX (англ. Norwegian Remote Sensing Experiment) в 1979 г. и MIZEX (англ. Marginal Ice Zone Experiment) в 1983–1984 гг. Это свидетельствует о надёжности полученных экспериментальных данных и даёт основание для их привлечения к анализу и моделированию сложных условий состояния морского ледяного покрова.
Ключевые слова: подспутниковый эксперимент, микроволновая радиометрия, яркостная температура, излучательная способность, морской лёд
Полный текстСписок литературы:
- Алексеева Т. А., Сероветников С. С., Макаров Е. И. и др. Влияние интенсивного судоходства на изменение строения и динамики ледяного покрова в юго-западной части Карского моря // Проблемы Арктики и Антарктики. 2024. Т. 70. № 3. С. 323–337. https://doi.org/10.30758/05552648-2024-70-3-323-337.
- Афанасьева Е. В., Сероветников С. С., Алексеева Т. А. и др. Применение данных судового телевизионного комплекса в оперативном гидрометеорологическом обеспечении морской деятельности на примере картирования толщины ледяного покрова в Арктике // Проблемы Арктики и Антарктики. 2022. Т. 68. № 2. С. 96–117. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2022-68-2-96-117.
- Ермаков Д. М., Кузьмин А. В., Тихонов В. В. и др. Данные микроволновых радиометрических измерений комплексных подспутниковых наблюдений морского льда с атомного ледокола «Ямал» в мае 2024 года // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 5. С. 275–287. DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-5-275-287.
- Карандашева Т. К., Иванов Б. В., Ревина А. Д., Ильющенкова И. А. Тенденции ледовитости Баренцева и Карского морей в период современных изменений климата // Российская Арктика. 2024. Т. 6. № 4. С. 6–18. https://doi.org/10.24412/2658-4255-2024-4-06-18.
- Сероветников С. С., Фролов С. В., Клейн А. Э. Судовой телевизионный комплекс — реализация автоматизированной системы натурных измерений толщины морского льда // Российская Арктика. 2018. № 2. С. 41–55. https://doi.org/10.24411/2658-4255-2018-00017.
- Тихонов В. В., Раев М. Д., Шарков Е. А. и др. Спутниковая микроволновая радиометрия морского льда полярных регионов: Обзор // Исслед. Земли из космоса. 2016. № 4. С. 65–84. DOI: 10.7868/S0205961416040072.
- Чернявский Г. М., Митник Л. М., Кулешов В. П. и др. Моделирование яркостной температуры и первые результаты, полученные микроволновым радиометром МТВЗА-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.
- Matzler C., Ramseier R., Svendsen E. Polarization effects in sea ice signatures // IEEE J. Oceanic Engineering. 1984. V. 9. No. 5. P. 333–338. DOI: 10.1109/JOE.1984.1145646.
- Microwave remote sensing of sea ice / ed. F. D. Carse. American Geophysical Union, 1992. 462 p. DOI: 10.1029/GM068.
- NORSEX Group. Norwegian remote sensing experiment in a marginal ice zone // Science. 1983. V. 220. No. 4599. P. 781–787. https://doi.org/10.1126/science.220.4599.781.
- Onstott R. G., Grenfell T. C., Matzler C., Luther C. A., Svendsen E. A. Evolution of microwave sea ice signatures during early summer and midsummer in the marginal ice zone // J. Geophysical Research: Oceans. 1987. V. 92. No. C7. P. 6825–6835. https://doi.org/10.1029/JC092iC07p06825.
- Ulaby F. T., Long D. G. Microwave radar and radiometric remote sensing. Univ. of Michigan Press, 2014. 984 p.