Построение композиционных карт температуры поверхности моря по данным спутников NOAA и MTSAT-1R

Самым востребованным источником информации о температуре поверхности океана являются ИК-радиометры полярноорбитальных метеорологических спутников, что объясняется высокой точностью получаемых значений ТПО и малым размером пикселя. В случае безоблачной погоды, если не происходит значительного нагрева Солнцем поверхностного слоя, возможно наблюдение распределения ТПО и положения синоптических структур: течений, вихрей, апвеллингов. Традиционные композиционные карты ТПО являются объединением карт ТПО полученных за определенный период времени, при этом объединение данных производится таким образом, чтобы исключить влияние облачности, обеспечить минимум стандартной ошибки измерений и отсутствие систематического смещения измерений. При построении композиционных карт выполняется взаимная компенсация значений отсутствующих на исходных картах ТПО, а также производится статистический контроль достоверности получаемых значений.
Традиционные композиционные карты NOAA не приспособлены для наблюдения за синоптическими объектами в дальневосточных морях — в силу значительной облачности период объединения данных для них выбирается достаточно большим — 5 или 7 дней, а методом композиции данных является осреднение с использованием фильтрации и весовых коэффициентов.
В данной работе предлагается метод построения композиционных карт ориентированный на сохранение контуров синоптических объектов.
При этом необходимо:
1. использовать робастные методы оценки значений ТПО
2. улучшить качество фильтрации облачности для ночных снимков,
3. исключить влияние аномального прогрева поверхностного слоя морской воды и влияние отраженной солнечной радиации.

Фильтрация облачности обычно проводится на основе пороговых методов и карты опыта значений ТПО, дополненных проверкой временной и пространственной однородности значений ТПО. Качество этой проверки зависит от выбранных порогов, которые должны быть более слабыми в районах сильных градиентов ТПО. Поэтому фильтрация облачности по карте опыта должна дополняться оценками временной и пространственной изменчивости ТПО.
Прогрев поверхностного слоя морской воды возникает в безоблачных безветренных условиях и приводит к существенным ошибкам определения ТПО, достигающим 2 - 4 и даже 10 градусов. В этом случае распределение значений ТПО, на основе которых строится композиция, существенным образом меняется, и построение композиции ТПО становится невозможным. Обнаружение случаев существенного прогрева поверхности океана и фильтрация данных производятся на основе анализа временного ряда значений температур, наблюдаемых геостационарным спутником MTSAT-1R.
Метод апробирован на серии спутниковых изображений Японского моря за один летний и один зимний месяц. Проводятся оценки точности расчета композиционных карт ТПО на основе сравнения с буйковыми измерениями.
Работа поддержана грантами РФФИ 08-07-00227-а, 09-01-98519-р_восток_а.