Сопоставление результатов измерений оптической толщи кристаллической облачности наземными и спутниковыми средствами

В настоящее время кристаллические облака активно исследуются с помощью наземных, авиационных и спутниковых инструментов, обеспечивающих получение данных с различным пространственным и временным разрешением. Методы дистанционного зондирования подразделяются на активные и пассивные. Первоначально оптические свойства кристаллических облаков изучались преимущественно с использованием радиометров, позволяющих анализировать угловые и спектральные характеристики рассеянного излучения. Однако пассивные методы не обеспечивают получения подробных вертикальных профилей микрофизических и оптических параметров облаков, необходимых для моделирования радиационного баланса Земли. Эти ограничения могут быть преодолены с помощью инструментов активного зондирования, прежде всего лидаров.
В докладе представлены результаты сопоставления измерений оптической толщи кристаллической облачности на основе лидарных данных и средств спутникового зондирования MODIS, а также с данными аэрологических измерений и реанализа ERA5 [1, 2]. Проведена оценка погрешности определения оптической толщи разными методами.
Для определения оптической толщи кристаллических облаков использовались лидарные сигналы упругого (на длине волны 532 нм) и комбинационного (на длине волны 607 нм) рассеяния. Необходимо, чтобы лидар регистрировать сигнал с достаточной для обработки интенсивностью, как под облаком, так и выше него.
Обсуждаются различные статистические показатели, на основе сформированного набора наблюдений кристаллических облаков. Рассматриваются следующие характеристики облачности: оптическая толщина, эффективный радиус частиц, водозапас, высота верхней границы, а также давление и температура на ней, коэффициенты излучения и отражения, фазовый состав.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 25-77-10053, https://rscf.ru/project/ 25-77-10053/.