Пятая всероссийская открытая ежегодная конференция
«Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 12-16 ноября 2007 г.
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)
V.ПД.368
Использование спутниковых наблюдательных систем для мониторинга атмосферы и подстилающей поверхности
Асмус В.В., Кровотынцев В.А., Милехин О.Е., СоловьевВ.И., Успенский А.Б.
Государственное учреждение «Научно-исследовательский центр космической гидрометеорологии «Планета»
Данные измерений полярно-орбитальных и геостационарных спутников дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) приобретают все большее значение при решении задач оперативной гидрометеорологии, мониторинга опасных метеорологических явлений и оценки изменения климата.
В соответствии с Федеральной космической программой России до 2015 г. запланировано развитие отечественной космической системы (КС) наблюдения Земли, в том числе, создание постоянно действующей группировки оперативных метеорологических спутников в составе 2-х геостационарных КА серии «Электро» и 3-х полярно-орбитальных КА серии «Метеор» (включая специализированный спутник океанографического назначения). В настоящее время осуществляется также разработка уникальной (не имеющей мировых аналогов) системы спутников на высокоэллиптических орбитах «Арктика», предназначенной для мониторинга полярных регионов.
В состав измерительной аппаратуры перечисленных КС дистанционного зондирования Земли входят многоканальные сканеры видимого и ИК- диапазонов, ИК- и СВЧ- зондировщики, подобные по своим характеристикам аппаратуре зарубежных полярно-орбитальных и геостационарных метеоспутников серий NOAA, Metop и Meteosat. Анализ и интерпретация спутниковых измерений указанного состава позволит получать на регулярной основе данные о составе и состоянии атмосферы (концентрации водяного пара, озона, малых газовых составляющих, распределение атмосферного аэрозоля, параметры облачного покрова, осадки и др.).
Наземный комплекс Росгидромета приема, обработки, распространения и архивации спутниковых данных включает в себя три, объединенных в единую систему, центра федерального уровня (Европейский центр - ГУ «НИЦ «Планета» Москва – Обнинск – Долгопрудный, Западно-Сибирский – г. Новосибирск, Дальневосточный - г. Хабаровск) и более 70 автономных пунктов приема спутниковой информации. ГУ «НИЦ «Планета» является крупнейшим спутниковым центром России (и одним из самых крупных мировых центров) по объемам принимаемых космических данных, номенклатуре выпускаемой информационной продукции, количеству потребителей. Наземный комплекс Росгидромета обеспечивает получение оперативной космической информации с отечественных и зарубежных спутников по всей России и прилегающим территориям (в т.ч. более 20 % суши Земного шара). Наличие такой информации дает возможность разработки и поддержки систем спутникового мониторинга состояния атмосферы (данные о газовом составе атмосферы, облачность, осадки, приводный ветер, наводнения, тропические циклоны и т.д.) по огромной территории.
В ГУ «НИЦ «Планета» разрабатываются и действуют оперативные технологии мониторинга окружающей среды, в том числе опасных природных явлений, оценки экологической обстановки на основе комплексного анализа и использования различных видов спутниковой и наземной информации:
- обнаружение и мониторинг стихийных гидрометеорологических явлений в атмосфере (сильные осадки, град, штормы, тропические циклоны, грозы и т.п.);
- оперативное картирование ледовой обстановки (в том числе экстремальной) на внутренних и окраинных морях России;
- мониторинг северных регионов России;
- мониторинг наводнений на реках России;
- мониторинг пожаров по территории России;
- мониторинг состояния и загрязнения водной среды Черного и Азовского морей;
- и др.
В целом, на базе созданных технологий приема, обработки, архивации и распространения спутниковых данных ГУ «НИЦ «Планета» выпускает более 80 видов оперативной спутниковой информационной продукции и обеспечивает на регулярной основе более 200 потребителей федерального и регионального уровней.
На основе накопления и анализа многолетних рядов спутниковых данных развиваются системы регионального и глобального мониторинга геофизических параметров, характеризующих климатические изменения. В частности, в ГУ «НИЦ «Планета» на регулярной основе ведутся работы по мониторингу опустынивания (Калмыкия), оценке изменений границ распространения ледового покрова (российский сектор Арктики), получению глобальных данных по балльности облачности, а также по траекториям тропических циклонов и др.