Возможности мониторинга ветра в свободной атмосфере по данным российских спутников Электро-Л

Поле ветра в свободной атмосфере относится к числу важнейших климатических параметров, которые согласно рекомендациям ВМО необходимо контролировать периодически и длительное время. Эффективным инструментом такого контроля является спутниковая система наблюдений, прежде всего геостационарные метеорологические спутники Земли, обеспечивающие поступление необходимой информации с высоким временным и пространственным разрешением.
Форс-мажорные обстоятельства, связанные со значительным увеличением, начиная c 2022 года, временного интервала поступления снимков с европейских спутников с 15 мин до 1 часа, существенно ограничили возможности мониторинга ветра по данным европейских геостационарных метеорологических спутников.
В работе проведено исследование возможностей использования информации российских геостационарных метеорологических спутников второго поколения «Электро-Л» для мониторинга характеристик ветра в свободной атмосфере над территорией РФ и смежными территориями. Многозональное сканирующее устройство (МСУ-ГС) на этих спутниках обеспечивает пространственное разрешение 1 км и 4 км соответственно в видимом и ИК диапазонах спектра. Периодичность съемки 15 – 30 минут. Аппаратура МСУ-ГС по своему назначению и информационным характеристикам во многом подобна сканеру-имаджеру SEVIRI европейских метеоспутниках второго поколения MSG.
Для расчетов векторов ветра использовались данные измерений канала № 5 (5.7-7.0 мкм) МСУ-ГС спутников Электро-Л №3 и Электро-Л №5, обозревающих практически всю территорию РФ по долготе (приблизительно от 6 до 145 град. в.д.). Данные зондирования со спутника Электро-Л №3 в канале № 5 (продолжительностью практически 3 года) отягощены помехами, имеющими вид случайных полос, что существенно затрудняет или даже делает невозможным получение адекватной информации о полях ветра. Разработан алгоритм минимизации влияния помех, что позволило выполнить расчеты среднемесячных характеристик поля ветра в верхней тропосфере. Получено удовлетворительное согласие результатов расчетов с данными независимых измерений.
Данные зондирования с нового спутника Электро-Л №5, выведенного на орбиту 12 февраля 2026 г., не содержащие помех, поступают в НПО «Тайфун» из НИЦ «Планета» с июля 2026 г. с дискретностью 15 мин, что существенно расширяет возможности мониторинга полей ветра. В частности, позволяет помимо расчета среднемесячных значений векторов ветра выявлять высотные струйные течения и определять их характеристики. Выполнено детальное сравнение результатов расчетов по данным зондирования спутников Электро-Л №3 и Электро-Л №5 с расчетами полей ветра по данным европейских метеоспутников второго поколения MSG и данными реанализа.
Авторы выражают искреннюю признательность Т.Н. Бурцевой и Г.В. Пархоменко (НИЦ «Планета») за бесперебойное предоставление спутниковой информации.
Работа выполнена в рамках Госзадания на 2026 г. № 169-00026-26-00 и темы НИТР Росгидромета РФ № АААА-А20-120091590028-3.