Сравнительный анализ измерений в ИК-диапазоне с геостационарных спутников Электро-Л № 1, Meteosat-9 и MTSAT-2

C 2011 г. в ФГБУ «НИЦ «Планета» осуществляется прием информации с Российского метеорологического спутника второго поколения Электро-Л № 1, запущенного 20 января 2011 г. на геостационарную орбиту 76° в.д. На этапе летных испытаний проводятся работы по анализу качества измерений в ИК-диапазоне сканера МСУ-ГС и их соответствия аналогичным данным Meteosat-9 (0°) и MTSAT-2 (145° в.д.). Данные измерения с зарубежных спутников используются для распознавания осадков разной интенсивности, гроз, града в облаках и других атмосферных явлений, а также для количественной оценки температуры морской поверхности, высоты верхней границы облаков и других параметров.
В докладе рассматриваются вопросы снижения методической погрешности сравнения посредством уменьшения уровня шумов в спектральных каналах, выбора ближайших моментов съемки и районов, которые наблюдаются при примерно одинаковых углах падения, а также имеют максимально большой диапазон изменения значений радиационной температуры.
Анализ проведен для облачных и безоблачных районов съемки, расположенных к северу от 30° с.ш. При этом установлено следующее:
1. Диапазоны изменения значений радиационной температуры (Тр), зарегистрированной с помощью МСУ-ГС Электро-Л № 1, оказались меньше, чем у сканеров Meteosat-9 и MTSAT-2. При этом оба коэффициента линейной регрессии значений Тр Электро-Л № 1 на данные Meteosat-9 и MTSAT-2 близки, но существенно больше единицы и нуля соответственно.
2. Среднеквадратическое отклонение между наилучшими выборками значений Тр МСУ-ГС и сканеров Meteosat-9 и MTSAT-2, по съемкам в период со 2 по 17 августа 2011 г., оказалось большим (около 5°С), а коэффициенты регрессии значений Тр Электро-Л № 1 на данные Meteosat-9 и MTSAT-2 в разные дни статистически значимо различались между собой. На сравниваемых картах это проявилось в существенном (до 20°С и более) различии синхронно регистрируемых значений радиационной температуры.
3. Наблюдается устойчивая закономерность существенного изменения значений коэффициентов линейной регрессии в течение суток.
Полученные результаты свидетельствуют о целесообразности уточнения калибровки данных МСУ-ГС, регистрируемых в ИК-диапазоне, и о необходимости проведения работ по повышению стабильности характеристик.
В качестве иллюстраций приводятся результаты сравнительного анализа измерений в ИК-диапазоне МСУ-ГС Электро-Л № 1 и сканеров Meteosat-9 и MTSAT-2, а также примеры соответствия исходных и скорректированных карт радиационной температуры.