Радиационные характеристики облачности

Основными параметрами облачности, используемыми для задач прогноза, являются форма и фазовый состав облаков, температура и высота верхней границы. При полупрозрачной облачности верхнего яруса эти данные необходимы также для определения характеристик земной поверхности и растительного покрова – температуры, альбедо, индекса вегетации. Выделение и различение различных форм облачности осуществляется с помощь пороговых критериев, использующих интенсивности излучения и разности радиационной температуры в спектральных диапазонах окон прозрачности атмосферы и в полосах поглощения углекислого газа и воды в различных фазовых состояниях.
Методически определение характеристик основных форм облачности – слоистых и кучевых, различается вследствие того, что для слоистых форм облачности характерна однородность верхней границы покрова, а для кучевых форм это не происходит, но обычно наблюдается близость высоты нижней границы к уровню конденсации водяного пара. Однако последний параметр пассивными методами зондирования пока что не определяется.
В работе проводится проверка работоспособности пороговых критериев идентификации фазового состава слоистых форм облачности верхнего яруса для различных условий: - облачности перистых форм, образующихся в областях фронтальных зон; - для тропических штормов различной мощности; - в зонах внутритропической конвергенции в результате ветрового разрыва наковален мощной кучевой облачности и ветрового выноса верхнего слоя; - в зонах струйных течений; - для облачности, образующейся при перевале воздушных масс через горные массивы. Для кучевой облачности определение высоты нижней границы основывается на пространственном разделении изображения, образованного рассеянием и отражением солнечного излучения от самого облака, от изображения тени облака на земной поверхности. При реализации метода используется выбор спектральных диапазонов, обеспечивающий контраст тени облаков на поверхности. В частности, метод может применяться для разделения бликов и теней в условиях солнечной дорожки на морской поверхности. Использование пороговых значений для идентификации форм облачности верхнего яруса зависит от мощности облаков и их оптической толщи. В этой связи по данным измерений с помощью радиометра МODIS на спутниках Aqua и Terra получены данные о пороговых критериях для тонкой перистой дымки и ее влиянии на ослабление излучения земной поверхности, что представляет интерес для задач определения температуры поверхности и обнаружения пожаров.