Калибровка спутникового радиометра на основе физического моделирования восходящего излучения системы океан-атмосфера

В работе представлен подход к внешней калибровке спутникового радиометра МТВЗА-ГЯ (Модуль Температурного и Влажностного Зондирования Атмосферы, ГЯ в аббревиатуре добавлены в честь выдающегося конструктора космических приборов Геннадия Яковлевича Гуськова), установленного на спутнике Метеор-М №2-2. В основе предлагаемого подхода лежит моделирование восходящего излучения системы «океан-атмосфера» в широком диапазоне температур поверхности и паросодержания в атмосфере, малых скоростях ветра, отсутствии осадков и минимальных значениях жидкокапельной влаги. Методика предполагает, что корреляция между модельно рассчитанными значениями радиояркостной температуры и измерениями радиометра будет линейной и перекроет широкий диапазон возможных значений яркости, тем самым обеспечит получение калибровочной прямой. Проверка предлагаемого подхода проведена на откалиброванных данных прибора SSMIS (Special Sensor Microwave - Imager/Sounder), в результате которого получено полное совпадение (с коэффициентом детерминации более 0,96) между расчетом и измерениями. Применение предложенного подхода к данным МТВЗА-ГЯ показало, что полученные зависимости модель-измерения имеют высокий коэффициент корреляции (порядка 0,94), однако, низкий коэффициент детерминации, что свидетельствует об ошибках в калибровке. Аппроксимация полученных зависимостей линейной функцией позволила получить калибровочные коэффициенты без использования «горячей» области, и произвести пересчет данных в скорректированные радиояркостные температуры. На основе рассчитанных радиояркостных температур была проведена оценка коэффициента излучения лесов Амазонки для всех частот сканера МТВЗА-ГЯ №2-2, это позволило проверить предположение, что коэффициент излучения на угле 65 градусов меньше чем на угле 53 градуса, особенно на горизонтальной поляризации. Более того, для частот 31,5, 42,0, и 48,0 ГГц такая оценка сделана впервые.

Работа выполнена в рамках госзадания ИКИ РАН (тема «Мониторинг»), с использованием инфраструктурных и информационных возможностей Центра коллективного пользования ИКИ РАН "ИКИ-Мониторинг".