Определение характеристик атмосферных осадков и возможность их прогнозирования по данным оптических спутниковых измерений

Атмосферные осадки принадлежат к числу важнейших метеорологических величин, определение которых и тем более прогнозирование имеет большое практическое значение для разных сфер человеческой деятельности и является одной из наиболее трудных задач синоптической метеорологии и климатологии. Дистанционные спутниковые методы позволяют определять характеристики осадков в глобальном масштабе с хорошим пространственным и временным разрешением, что делает их практически незаменимыми в труднодоступных и малообеспеченных стандартными средствами наблюдений районах.
В работе изложен метод определения характеристик осадков из фронтальных облачных систем, использующий минимальное количество параметров облачной системы, получаемых по данным оптического спутникового зондирования – оптическую толщу облаков в видимом диапазоне длин волн (τ), эффективный радиус облачных частиц (ref), протяженность облачной системы и скорость ее перемещения. На основе сравнения расчетов по данным измерений спектрорадиометра MODIS и радиометра SEVIRI с данными наблюдений на 36 станциях Европы и европейской территорией России для 5-ти эпизодов с осадками, вызванными атлантическими циклонами в 2010, 2012 и 2013 годах, оценена точность применения метода для определения характеристик осадков из фронтальных облачных систем в холодное время года. Предложен критерий априорного разделения фронтальных облачных систем на системы с осадками и без них по значениям τ и ref . Показана возможность сверхкраткосрочного с заблаговременностью до 12 ч прогнозирования характеристик осадков на основе единичного снимка облачной системы с низкоорбитального спутника в оптическом диапазоне длин волн.
На основе сравнения результатов расчетов с данными наблюдений на 10 европейских станциях для нескольких эпизодов с осадками, вызвавшими катастрофическое наводнение в странах Европы в июне 2013 г., оценена погрешность применения предложенного метода для определения характеристик осадков в теплое время года.