Двадцатая международная конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»
XX.B.275
Ассимиляция данных дистанционного зондирования ЦКП «ИКИ — МОНИТОРИНГ» в ИВС «ИВМ РАН — Черное море» с целью построения реанализа гидрофизических полей
Захарова Н.Б. (1), Пармузин Е.И. (1), Лёзина Н.Р. (1), Агошков В.И. (1), Шелопут Т.О. (1), Шутяев В.П. (1), Шевченко Б.С. (1)
(1) Институт вычислительной математики им. Г.И. Марчука Российской академии наук, Москва, Россия
Работа направлена на интеграцию двух систем, созданных с целью моделирования и мониторинга состояния морских акваторий. В работе данные наблюдений дистанционного зондирования, предоставляемые Центром коллективного пользования (ЦКП) «ИКИ - Мониторинг», ассимилируются в численной модели гидротермодинамики Черного и Азовского морей. ЦКП обеспечивает доступ к многолетним архивам спутниковых данных, позволяющим проводить их анализ и обработку. Информационно-вычислительная система (ИВС) ассимиляции данных наблюдений “ИВМ РАН – Чёрное море” создана в ИВМ РАН с возможностью вариационной ассимиляции данных наблюдений в численной модели гидротермодинамики INMOM и позволяет рассчитывать основные гидрофизические параметры исследуемых сред. В работе используются данные наблюдений о температуре поверхности Черного и Азовского морей за 2015-2021 годы с различных спутников (Aqua, Terra, SNPP, Sentinel) и приборов (MODIS, VIIRS). Для передачи данных наблюдений в численную модель с целью дальнейшей ассимиляции введены дополнительные алгоритмы обработки данных с учетом возможностей программно-аппаратного комплекса ЦКП и специфики предоставляемых данных, настроены процедуры ассимиляции данных в модели.
По модели гидротермодинамики Черного и Азовского морей с использованием процедуры вариационной ассимиляции данных построен реанализ. Трехмерные поля температуры, солености и скорости течений передаются в информационную систему “See the Sea”, позволяющую визуализировать и анализировать полученные данные. Интеграция реанализа гидрофизических полей в сервис “See the Sea” позволяет специалистам, работающим в области исследования Мирового океана, проводить комплексный анализ состояния морских сред и получать более качественную интерпретацию процессов и явлений, происходящих как на поверхности, так и в толще воды.
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект № 19-71-20035 «Информационно – вычислительная система вариационной ассимиляции данных наблюдений «ИВМ РАН – Черное море» и её интеграция с программно-аппаратным комплексом ЦКП «ИКИ - Мониторинг»»).
Ключевые слова: температура поверхности моря, вариационная ассимиляция, обработка данных, данные наблюдений со спутников, дистанционное зондирование, центр коллективного пользования
Литература:
- V.В. Zalesny, N.А. Diansky, V.V. Fomin Numerical model of the circulation of the Black Sea and the Sea of Azov // Russ. J. Numer. Anal. Math. Modelling. 2012. V. 27, No. 1, 95-111.
- V.I. Agoshkov et al. Variational Data Assimilation in the Mathematical Model of the Black Sea Dynamics // Physical Oceanography. 2019. V. 26, No. 6, 515-527.
- В.И. Агошков и др. Информационно-вычислительная система "ИВМ РАН - Черное море". Москва, ИВМ РАН, 2016.
- Е.А. Лупян и др. Центр коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных ИКИ РАН для решения задач изучения и мониторинга окружающей среды // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12, № 5, 263-284.
- N.B. Zakharova, E.I. Parmuzin Data analysis for variational assimilation of the surface temperature of the Black and Azov Seas // Russian Journal of Earth Sciences. 2021. V. 21, ES6002.
- Е.А. Лупян и др. Спутниковый сервис See the Sea - инструмент для изучения процессов и явлений на поверхности океана // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9, № 2, 251-261.
Видео доклада
Технологии и методы использования спутниковых данных в системах мониторинга
94