Результаты подспутникового микроволнового радиометрического эксперимента экспедиции ЛЕД-СМП-1/2024

В мае 2024 г. в рамках экспедиции ЛЕД-СМП-1/2024 одновременно с проведением специальных судовых ледовых наблюдений состоялся подспутниковый эксперимент по натурным измерениям собственного микроволнового излучения морского ледяного покрова, организованный совместно Арктическим и антарктическим научно-исследовательским институтом (ААНИИ) и Институтом космических исследований РАН (ИКИ РАН) (Алексеева и др., 2024; Ермаков и др., 2024). Подобный эксперимент был выполнен впервые в научных исследованиях в современной России. Наблюдения выполнялись в акватории Карского моря в двух основных режимах, соответствующих геометрии измерений отечественного спутникового радиометра МТВЗА-ГЯ (Модуль температурно-влажностного зондирования атмосферы, ГЯ — в память о Геннадии Яковлевиче Гуськове (1918–2002)) и зарубежных спутниковых микроволновых радиометров SSMIS (англ. Special Sensor Microwave Imager/Sounder), AMSR-2 (англ. Advanced Microwave Scanning Radiometer) на частотах 19,0; 22,2; 36 ГГц. Дополнительно проводились регулярные сеансы наблюдений атмосферы под различными зенитными углами с радиометрической калибровкой по внешним эталонным нагрузкам. В совокупности в сеансах наблюдений с 16 по 24 мая было накоплено 112 ч записей микроволновых радиометрических измерений, сопровождённых координатно-временной привязкой, фиксацией углов визирования, а также регистрацией метеоусловий и параметров ледовой обстановки.
В докладе представлены результаты обработки экспериментальных данных микроволнового радиометрического эксперимента экспедиции ЛЕД-СМП-1/2024 (Тихонов и др., 2025, 2026а, 2026б), а именно:
1. Излучательная способность однолетнего морского льда в режимах зондирования SSMIS/AMSR-2 (под углом 53° к нормали) и МТВЗА-ГЯ (под углом 65° к нормали). Излучательная способность морского льда в режиме SSMIS/AMSR-2 полностью совпала с результатами, полученными ранее в классических экспериментах (NORSEX Group…, 1983; Onstott et al., 1987). Впервые получены значения излучательной способности морского льда в режиме зондирования под углом 65°, что соответствует работе российского спутникового радиометра МТВЗА-ГЯ.
2. Значения излучательной способности ниласа, серого льда и техногенного льда в двух режимах SSMIS/AMSR-2 и МТВЗА-ГЯ.
Данные результаты позволят выполнить уточнение работы современных алгоритмов по определению площади и сплоченности морского льда по данным спутниковой микроволновой радиометрии. Кроме того, эти результаты станут основой для создания методики определения характеристик морского льда Арктики по данным российского спутникового микроволнового радиометра МТВЗА-ГЯ.
Обработка и анализ экспериментальных данных подспутникового микроволнового радиометрического эксперимента выполнены в рамках темы государственного задания Института космических исследований РАН «Мониторинг», гос. регистрация № 126031818938-6 (В.В. Тихонов, Т.А. Алексеева, Д.М. Ермаков, А.В. Кузьмин, Е.В. Афанасьева, С.А. Втюрин); и в рамках НИТР 5.1 Росгидромета на 2025–2029 гг. «Развитие моделей, методов и технологий мониторинга и прогнозирования состояния атмосферы, океана, морского ледяного покрова, ледников и вечной мерзлоты, процессов взаимодействия льда с природными объектами и инженерными сооружениями для Арктики» (С.С. Сероветников, Т.А. Алексеева, Е.В. Афанасьева, В.Д. Котельников).
Авторы благодарят сотрудников ИРЭ РАН М.Т. Смирнова, В.П. Саворского и Б.Г. Кутузу за содействие в подготовке подспутникового микроволнового радиометрического эксперимента.