Лагутин А.А.   Мордвин Е.Ю.   Зеленина С.  

Мониторинг характеристик атмосферы и подстилающей поверхности с использованием данных зондирующего комплекса AIRS/Aqua: технологии и продукты

Reporter: Лагутин А.А.

В докладе обсуждаются возможности установленного на спутнике Aqua/NASA уникального зондирующего комплекса AIRS (Atmospheric InfraRed Sounder) при проведении оперативного (в режиме Direct Broadcast) регионального мониторинга атмосферы и подстилающей поверхности (ПП). Этот комплекс с 1989 года специально разрабатывался для решения ключевой проблемы спутниковой метеорологии — измерения вертикальных профилей температуры и влажности в нижнем слоее атмосферы в глобальном масштабе с погрешностью меньшей, чем погрешность современных радиозондов.

Сегодня комплекс включает четыре прибора: 2378-канальный ИК-зондировщик AIRS, 4-канальный спектрорадиометр AIRS/VisNIR (AIRS Visible/Near-InfraRed), а также 13-канальный микроволновой радиометр AMSU-A1 (Advanced Microwave Sounding Unit A1) и 2-канальный AMSU-A2. На начальном этапе работы Aqua на орбите, до выхода из строя 5 февраля 2003 года, в состав группы входил микроволновой радиометр HSB (Humidity Sounder for Brazil).

Использование данных микроволновых радиометров AMSU-A1 и AMSU-A2, обладающих низкой чувствительностью к основной части присутствующих в атмосфере облачных структур, при обработке показаний ИК-зондировщика AIRS высокого спектрального разрешения позволяет зондирующему комплексу AIRS осуществлять восстановление характеристик атмосферы почти с требуемой для прогнозирования погоды точностью даже при почти (70–80) % закрытии зоны наблюдения облаками.

Актуальность обсуждения потенциала AIRS для решения оперативных задач регионального мониторинга атмосферы и ПП обусловлена не только отсутствием в России опыта обработки данных приборов комплекса AIRS (по имеющейся у авторов информации оперативный мониторинг по данным AIRS производится только в Алтайском госуниверситете), но и тем фактом, что на базе AIRS создается новый гиперспектральный прибор, предназначенный уже для работы в рамках многолетней программы JPSS (Joint Polar Satellite System)/NOAA.

Схема мониторинга территории Западной Сибири по данным AIRS в данном исследовании состояла из приема спутниковой станцией Алтайского госуниверситета в режиме реального времени «сырого» потока данных Aqua, выделении с использованием пакета RT-STPS данных каждого прибора зондирующего комплекса, обработки этих данных до уровня 1B (калибровка данных и геопривязка) и затем до уровня 2 (восстановление геофизических параметров на пиксельном уровне.) При получении данных о состоянии атмосферы и ПП использовался внедренный в Алтайском госуниверситете пакет AIRS/AMSU/HSBv.5.2.1. Визуализация продуктов осуществлялась на базе программного комплекса, созданного авторами, и ГИС GRASS.

В докладе представленны данные по температуре воздуха и ПП, общему содержанию водянного пара, озона, метана и CO в атмосфере, высоте тропопаузы, потоку уходящей длинноволновой радиации, коэффициенту излучения ПП. Детально обсуждается годовой ход объемных отношений смеси метана и CO в атмосфере Сибирского региона. Показывается, что восстанавливаемые в рамках реализованной авторами технологии «прием данных — распаковка — геолоцирование — калибровка — обработка до уровня 2» параметры атмосферы и ПП практически совпадают с данными GSFC/NASA.



To reports list