Определение высоты волнения и скорости ветра на внутренних водохранилищах по альтиметрическим данным (на примере Горьковского водохранилища)

В весенне-летне-осенний период с 2012 по 2014 годоы на акватории Горьковского водохранилища проводилась серия подспутниковых экспериментов, направленных на исследование приводного слоя атмосферы и поверхностного волнения. Измерительная аппаратура размещалась на буйковой станции на базе вехи Фруда. Она включает в себя 5 ультразвуковых датчиков скорости WindSonic производства Gill Instruments, расположенные на 5 горизонтах, 3 датчика температуры воздуха, датчик температуры воды и трехканальный струнный волнограф. Веха позволяет измерять профили скорости приводного ветра, профили температуры приводной атмосферы, температуру воды и временные ряды возвышений поверхности воды в трех точках. По этим измерениям восстанавливаются статистические параметры приводного ветра (скорость трения и коэффициент аэродинамического сопротивления), стратификации приводного ветра (поток тепла и коэффициент переноса тепла) а также пространственный и временной спектры поверхностного волнения.
Измерения проводились синхронно с пролетами альтиметрических спутников Jason-1 и Jason-2 и использовались для калибровки значимой высоты волны и скорости приводного ветра по данным спутниковой альтиметрии, адаптированной к условиям внутреннего водоема. Треки спутников проходят вблизи береговых линий, что может привести к сильному влиянию отражения от суши на форму рассеянных импульсов и соответствующим ошибкам в определении параметров поверхностного волнения. Для выяснения этого влияния были обработаны 20-герцовые данные и сформулированы критерии отбора телеметрических импульсов удовлетворительной формы. Также сделана попытка учесть влияние на форму импульса отражения от берегов и околобереговых сликов как от кусочно-постоянных поверхностей.
Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ №14-05-31343мол_а, №13-05-97068р_поволжье_а и Гранта президента МК-3550.2014.5.