Оценки параметров облачного покрова по данным AVHRR ИСЗ NOAA регионального покрытия в светлое время суток в автоматическом режиме

Пороговая методика автоматической классификации данных измерений радиометра AVHRR ИСЗ серии NOAA позволяет детектировать облачность и зоны осадков, а также оценивать параметры облачного покрова в умеренных широтах в светлое время суток (высота солнца более 6°) в течение всего года. Настройка и испытание метода проводились на материале архива синхронных спутниковых и наземных метеорологических и радиолокационных данных для области (45-65 с.ш., 25-45 в.д.) и периода 1998-2006 гг.
Методика использует в качестве предикторов данные спутниковых измерений радиометра AVHRR в каналах 1-5, а также их разности. Их динамические пороговые значения рассчитываются для каждого пиксела спутникового изображения как функции географической широты и долготы, высоты солнца, календарного дня и др. Дополнительно в методике используются данные вертикального распределения температуры и влажности в атмосфере.
Предлагаемая методика позволяет в автоматическом режиме детектировать облачность и определять ее количество, идентифицировать тип облачности (11 классов) и фазовое состояние воды на верхней границе облачности (ВГО), оценивать высоту ВГО и максимальную водность облачного слоя, а также выделять зоны осадков, гроз и града и определять их интенсивность. Информационные продукты получаются для индивидуального пиксела, а также для блоков (n x m) прилегающих пикселов как в цифровом виде, так и в искусственных цветах для разных классов объектов.
При сопоставлении спутниковых оценок с данными наземных метеонаблюдений за количеством облачности более чем в 85 % случаев расхождения не превышают 2 октов; вероятность правильного детектирования классов «безоблачно» (0-1 окт) и «сплошная облачность» (7-8 окт) достигает 90 %. Вероятность детектирования осадков превышает 90 %, вероятность выпадения осадков в пределах зоны осадков составляет более 95 %, вне ее – менее 15 %.
Получаемые оценки максимальной водности облачного слоя, интенсивности осадков, гроз и града, а также фазового состояния воды на ВГО и высоты ВГО хорошо согласуются с климатическими данными, синоптической ситуацией и наземными метео- и радиолокационными наблюдениями.