Шестая всероссийская открытая ежегодная конференция
«Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 10-14 ноября 2008 г.
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)
VI.B.222
Поляризация солнечного излучения в проблеме дистанционного зондирования Земли из космоса
Сушкевич Т. А.(1), А. Б. Гаврилович(2)
(1) Институт прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН
(2) ГНУ Институт физики им. Б.И. Степанова НАН Беларуси
Интерпретация оптических наблюдений сферической атмосферы Земли, как наземных, так и с борта космических аппаратов, с целью дистанционной диагностики среды и прогнозирования аэрозольных климатических последствий под действием естественных и техногенных возмущений, требует применения адекватных математических моделей радиационного переноса. Действительная картина радиационных процессов в системе Земля-атмосфера довольно сложна, зависит от ряда термодинамических параметров, большого числа рассеивающих и поглощающих субстанций, отражательных и излучательных свойств подстилающей поверхности, особенностей их регионального распределения. В докладе дается характеристика разработанной модели радиационного переноса солнечного излучения при учете поляризации. Распространение излучения в сферической атмосфере Земли описывается краевой задачей, решением которой является вектор Стокса с четырьмя компонентами. Для решения задачи использована одна из модификаций разложения по сферическим функциям. Для уравнения переноса излучения выбрана система координат с осью, проходящей в направлении локального зенита. Оптические свойства среды задаются их высотными профилями и матрицей рассеяния, представленной в виде средневзвешенной функции угла рассеяния с помощью весовых коэффициентов, выражающих относительную роль молекулярной и аэрозольной компонент. Различные стадии трансформации аэрозоля моделируются путем изменения объемных концентраций основных аэрозольных составляющих D, W, S, О. Эффект спектральных полос, принадлежащих озону и другим радиационно активным газам, учитывается посредством введения функций пропускания. Программа для расчета компонент вектора Стокса рассеянного излучения в сферической атмосфере Земли дает возможность получать их угловые распределения для спутниковых платформ на произвольной высоте над земной поверхностью. Разработанная методика расчета поляризационных характеристик рассеянного солнечного излучения приспособлена для выполнения численных экспериментов для целей дистанционного оптического мониторинга естественных и антропогенных возмущений окружающей среды.
Работа выполнена при частичной поддержке гранта РФФИ ( проект №08-01-00024).
Технологии и методы использования спутниковых данных в системах мониторинга
85