Космические исследования, 2020, T. 58, № 5, стр. 404-411

Подспутниковые эксперименты для задач калибровки и валидации данных спутниковых микроволновых радиометров

Д. М. Караваев 1*, Ю. В. Кулешов 1, А. Б. Лебедев 1, С. С. Суворов 1, Г. Г. Щукин 1

1 Военно-космическая академия им. А.Ф. Можайского
г. Санкт-Петербург, Россия

* E-mail: dm.karavaev@mail.ru

Поступила в редакцию 31.10.2019
После доработки 28.02.2020
Принята к публикации 05.03.2020

Аннотация

Подспутниковые эксперименты необходимы для калибровки и валидации данных спутниковых микроволновых зондировщиков, для повышения качества и эффективности использования спутниковой информации при решении задач гидрометеорологического обеспечения. В статье рассматриваются вопросы организации тестовых специализированных обсерваторий в подсистеме валидации спутниковых данных, на примере создаваемой в пос. Лехтуси Ленинградской области геофизической обсерватории, приводятся состояние и перспективы ее оснащения современными средствами контактных и дистанционных измерений метеорологических параметров, а также направления научных исследований.

DOI: 10.31857/S0023420620050039

Список литературы

  1. Щукин Г.Г. Задачи, состояние и перспективы подспутниковых наблюдений // Сборник докладов. Берлин, АН ГДР. Изд.: Природа, Интеркосмос, 1989. С. 44–68.

  2. Башаринов А.Е., Гурвич А.С., Егоров С.Т. Радиоизлучение Земли как планеты. М.: Наука, 1974.

  3. Шифрин К.С., Рабинович Ю.И., Щукин Г.Г. Исследование поля микроволнового излучения в атмосфере // Труды Главной геофизической обсерватории им. А.И. Воейкова. 1968. Вып. 222. С. 5–18.

  4. Советско-американский эксперимент “Беринг” / Под ред. Кондратьева К.Я., Рабиновича Ю.И., Нордберга В. Л.: Гидрометеоиздат, 1975.

  5. Степаненко В.Д., Рабинович Ю.И. Комплексный эксперимент САМЭКС // Труды Главной геофизической обсерватории им. А.И. Воейкова. Вып. 422. 1980. С. 3–6.

  6. Степаненко В.Д., Щукин Г.Г., Бобылев Л.П., Матросов С.Ю. Радиотеплолокация в метеорологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1987.

  7. Космический комплекс гидрометеорологического и океанографического обеспечения “Метеор-3М” с космическим аппаратом “Метеор-М” № 1 / Под ред. Макриденко Л.А., Волкова С.Н., Трифонова Ю.В. и др. М.: ФГУП “НПП ВНИИЭМ”, 2009.

  8. Образцов С.П., Щукин Г.Г. Определение температурно-влажностных характеристик атмосферы и подстилающей поверхности по данным спутниковых СВЧ-радиометрических измерений // Метеорология. Ученые Записки. 2006. № 3. С. 28–45.

  9. Караваев Д.М., Кулешов Ю.В., Лебедев А.Б. и др. Исследование потенциальной эффективности спутниковых микроволновых радиометров. Вопросы электромеханики // Труды ВНИИЭМ. М.: Корпорация “ВНИИЭМ”, 2016. С. 193–199.

  10. Караваев Д.М., Кулешов Ю.В., Щукин Г.Г., Успенский А.Б. Валидация информационных продуктов спутниковых радиометров микроволнового диапазона // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. № 3. С. 259–267.

  11. 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.

  12. Митник М.Л., Митник Л.М. Восстановление паросодержания атмосферы и водозапаса облаков над океаном по данным микроволнового зондирования со спутников DMSP, TRMM, AQUA и ADEOS-II // Исследование Земли из космоса. 2006. № 4. С. 34–41.

  13. Болдырев В.В., Горобец Н.Н., Ильгасов П.А. и др. Спутниковый микроволновый сканер/зондировщик МТВЗА-ГЯ // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2008. Вып. 5. Т. 1. С. 243–248.

  14. Успенский А.Б. Современное состояние и перспективы дистанционного температурно-влажностного зондирования земной атмосферы // Исследование Земли из космоса. 2010. № 2. С. 26–36.

  15. Успенский А.Б., Крамчанинова Е.К., Косцов В.С. и др. Развитие системы внешней калибровки и валидации данных измерений микроволнового радиометра МТВЗА-ГЯ КА “Метеор-М” № 2 // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 4. С. 27–35.

  16. Шарков Е.А. Дистанционные исследования атмосферных катастроф // Исследование земли из космоса. 2010. № 1. С. 52–68.

  17. Щукин Г.Г., Чичкова Е.Ф., Караваев Д.М. Валидация спутниковых данных температурно-влажностного зондирования атмосферы для Северо-Западного региона РФ // Методы и устройства передачи и обработки информации. 2013. Вып. 15. С. 42–45.

  18. Богородский В.В., Козлов А.И., Тучков Л.Т. Радиотепловое излучение земных покровов. Л.: Гидрометеоиздат, 1977.

  19. Asmus V.V., Zagrebaev V.A., Makridenko L.A. et al. Meteorological satellites based on Meteor-M polar orbiting platform // Russian Meteorology and Hydrology. 2014. V. 39. № 12. P. 787–794.

  20. Gayfulin D.R., Tsyrulnikov M.D., Uspensky A.B. et al. The usage of MTVZA-GYa satellite microwave radiometer observations in the data assimilation system of the Hydrometcenter of Russia // Russian Meteorology and Hydrology. 2017. V. 42. № 9. P. 564–573.

  21. Kroodsma R.A., McKague D.S., Ruf C.S. Vicarious cold calibration for conical scanning microwave imagers // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 2017. V. 55. № 2. P. 816–827.

  22. Berg W., Bilanow S., Chen R. et al. Intercalibration of the GPM radiometer constellation // Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. 2016. V. 33(12). P. 2639–2654.

  23. Gotyur I.A., Kuleshov Yu.V., Makov A.B. et al. A technology of forecasting weather conditions for space rocket launching at the Vostochnyi cosmodrome using the automatic meteorological system data // Russian Meteorology and Hydrology. 2015. V. 40. № 11. P. 758–765.

  24. Li J., Wolf W., Menzel P. Global Soundings of the Atmosphere from ATOVS Measurements: The Algorithm and Validation // J. Applied Meteorology. 2000. V. 39. № 8. P. 1248–1268.

  25. Polyakov A.V. The Method of Artificial Neural Networks on Retrieving Vertical Profiles of Atmospheric Parameters // Atmospheric and Oceanic Optics. 2014. V. 27. № 3. P. 247.

  26. Polyakov A.V., Timofeev Yu.M., Virolainen Ya.A. Using Artificial Neural Networks in the Temperature and Humidity Sounding of the Atmosphere // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2014. V. 50. № 3. P. 330.

  27. Weng F., Zou X., Sun N. et al. Calibration of Suomi National Polar-Orbiting Partnership (NPP) Advanced Technology Microwave Sounder (ATMS) // J. Geophys. Res. Atmos. 2013. V. 118. P. 1–14.

  28. Weng F., Yang H. Validation of ATMS Calibration Accuracy Using Suomi NPP Pitch Maneuver Observations // Remote sensing. 2016. V. 8. № 4. P. 332.

  29. John V.O., Allan R.P., Bell W. et al. Assessment of inter-calibration methods for satellite microwave humidity sounders // J. Geophysical Research: Atmospheres. 2013. V. 118. № 10. P. 4906–4918.

  30. Zou X., Lin L., Weng F. Absolute Calibration of ATMS Upper Level Temperature Sounding Channels Using GPS RO Observations // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 2014. V. 52. № 2. P. 1397–1406.

  31. Brogniez H., English S., Mahfouf J.F. et al. A review of sources of systematic errors and uncertainties in observations and simulations at 183 GHz // Atmos. Meas. Tech. 2016. № 9. P. 2207–2221.

  32. Dirksen R.J., Sommer M., Immler F.J. et al. Reference quality upper-air measurements: GRUAN data processing for the Vaisala RS92 radiosonde // Atmos. Meas. Tech. 2014. № 7. P. 4463–4490.

  33. Wentz F.J. A well-calibrated ocean algorithm for special sensor microwave/imager // J. Geophysical Research. 1997. V. 102. № C4. P. 8703–8718.

Дополнительные материалы отсутствуют.