Измерения уровня воды в Горьковском водохранилище с на основе спутниковой альтиметрии

Радиоальтиметры, представляющие собой радары, излучающие в надир и принимающие сигнал, рассеянный назад подстилающей поверхностью, которые размещены на спутниках CNES/NASA Topex–Poseidon и Jason-1, создавались для измерения возвышения водной поверхности и предназначены для работы над океаном. Однако в последние годы обсуждаются возможности использования радиоальтиметрических измерений для мониторинга уровня воды во внутренних водоемах (реках, озерах, водохранилищах). Основные преимущества зондирования подстилающей поверхности в микроволновом диапазоне связаны с высокой проникающей способностью радиоволн через атмосферу и облачность, поэтому наблюдения могут проводиться в любое время суток, практически в любую погоду, при наличии в воздухе достаточно высоких концентраций аэрозолей. Они наиболее привлекательны в условиях, когда контактные измерения невозможны по географическим, политическим или экономическим причинам. Особый интерес для таких измерений вызывают проблемы калибровки и валидации данных дистанционных измерений, поскольку стандартная обработка альтиметрической информации, разработанная для условий открытого океана, может быть неприменима в случае внутренних водоемов. Главная цель этой работы – сравнение динамики уровня воды а Горьковском водохранилище на р. Волга на основании альтиметрических данных и данных Государственной сети наблюдений. Анализ основан на данных полученных со спутников Jason-1 и TOPEX / Poseidon. Для обработки альтиметрических данных использована методика, LEGOS (см. www.legos.obs-mip.fr). Для выделении временных рядов уровня воды в водохранилище для каждого цикла выбиралось прямоугольное окно, в которое попадали все имеющиеся по альтиметрические данные с периодом осреднения зондирующего импульса 0.1 с для Topex/Poseidon (с учетом скорости движения спутника вдоль трека 5.8 км/с это соответствует пространственному разрешению 580 м) и 0.05 с для Jason-1 (что соответствует пространственному разрешению 290 м). После тщательного редактирования данных данные осреднялись вдоль трека, проходящего на поверхности водохранилища. Учитывались все классические поправки. Получены зависимости уровней воды в Горьковском водохранилище и реке Волга с разрешение в 10 дней и 30 дней за период с 1992 по 2007. Результаты вычислений сравнивались с данными измерений уровней волы на гидропостах Государственной сети наблюдений. Определена систематическая ошибка в определении уровня воды в водохранилищ и вариации уровня воды. На основе альтиметрических данных построен профиль уровня воды в Горьковском водохранилище.