СПУТНИКОВОЕ МИКРОВОЛНОВОЕ ПАССИВНОЕ И

СПУТНИКОВОЕ МИКРОВОЛНОВОЕ ПАССИВНОЕ И АКТИВНОЕ ДИСТАНЦИОННОЕ
ЗОНДИРОВАНИЕ: ОТ КОСМОСА-243 И КОСМОСА-1500 ДО ENVISAT, ALOS И GCOM-W1
Митник Л. М.
Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичёва ДВО РАН, Россия
Эксперименты по зондированию Земли пассивными и активными инструментами, которые
выполнялись со спутников “Космос-243, -384”, “Космос-1500”, -1766” и со спутников серии
“Океан”, продемонстрировали эффективность радиофизических методов зондирования для
изучения океана, морских льдов, атмосферы и материковых покровов. В докладе приведены
примеры первых в мире пассивных микроволновых измерений, выполненных в сентябре 1968 г.
на волнах 8,5, 3,4, 1,35 и 0,8 см, и полученные на их основе оценки глобальных параметров
атмосферы. Рассмотрены результаты зондирования океана радиолокатором с реальной
апертурой (РЛС БО), работавшем на длине волны 3,13 см на нескольких спутниках с сентября
1983 г. по февраль 2000 г. При анализе радиолокационных (РЛ) изображений определялись
границы распространения льда и его сплочённость, оценивалась изменчивость РЛ-контрастов
различных типов морских и материковых льдов, ледовая обстановка вблизи портов и др. [1-3].
Отмечены ситуации со сменой знака РЛ-контраста лёд-вода, обусловленные вариациями типов
льда и характеристик приводного ветра. По РЛ-изображениям Тихого и Атлантического океанов
выявлены особенности ветра в тропических, внетропических и полярных циклонах, при
валиковой и ячейковой конвекции в пограничном слое атмосферы, обнаружены зоны резких
градиентов ветра, исследованы связи полей ветра, яркостных температур и облачности [1, 4, 5].
Модуляция ветрового волнения переменными течениями приводит к вариациям РЛ-рассеяния,
что при скоростях ветра < 6-8 м/с позволило обнаружить на РЛ-изображениях фронтальные
разделы и вихревые образования в зоне смешения вод Куросио-Ойясио, которые также были
зарегистрированы на инфракрасных и видимых изображениях, полученных радиометром
AVHRR со спутников NOAA [1, 6].
Существенный прогресс в изучении морских льдов, полей приводного ветра в морских
погодных системах и динамических явлений в океане радиофизическими методами был
достигнут в последние десятилетия, в связи с запуском спутников ERS-1, ERS-2, Envisat и ALOS
с радиолокаторами с синтезированной апертурой (РСА), которые зондировали Землю в
различных режимах на разных длинах волн и поляризациях, а также спутников Aqua, ADEOS-II
и GCOM-W1, оснащённых усовершенствованными многоканальными сканирующими
радиометрами. В 1993-2013 гг. Европейское космическое агентство ESA и Японское
аэрокосмическое исследовательское агентство JAXA предоставили ТОИ ДВО РАН изображения
РСА и массивы яркостных температур, измеренные с этих спутников, для выполнения работ по
нескольким проектам и соглашениям. Лаборатория спутниковой океанологии ТОИ занималась
обработкой и интерпретацией спутниковых радиофизических измерений, используя для этого
результаты моделирования, оригинальные алгоритмы для восстановления параметров океана и
атмосферы, а также данные с других спутников, контактные измерения, синоптические карты и
другую сопутствующую информацию. В докладе приведены примеры мультисенсорного
анализа полей приводного ветра и характеристик атмосферы в тайфунах, интенсивных
внетропических и полярных циклонах и при холодных вторжениях в северной части Тихого
океана. При изучении явлений в океане: вихревых образований и течений, внутренних волн,
ледяного покрова и нефтяных разливов также использовалось сочетание изображений РСА и
данных микроволновой радиометрии [7, 8].
Литература
1. Радиолокация поверхности Земли из космоса. Л., Гидрометеоиздат, 1990. Под ред. Л.М.
Митника и С.В. Викторова. Л., Гидрометеоиздат. 200 с.
2. Митник Л.М., Десятова Г.И., Ковбасюк В.В. Дешифрирование морского льда дальневосточных морей по данным радиолокационного зондирования. Методическое пособие Л.
Гидрометеоиздат. 1991. 56 с.
3. Mitnik L.M., Kalmykov A.I. Structure and dynamics of the Sea of Okhotsk marginal ice zone from
"Ocean" satellite radar sensing data // J. Geophys. Res., 1992. V. 97. № C5. P. 7429-7445.
4. Mitnik L.M. Mesoscale coherent structures in the surface wind field during cold air outbreaks over
the Far Eastern seas from the satellite side looking radar // La mer. 1992. V. 30. P. 287-296.
5. Mitnik L.M., Hsu M.-K., Mitnik M.L. Sharp gradients and mesoscale organized structures in sea
surface wind field in the regions of polar low formation // The Global Atmosphere and Ocean System.
1996. V. 4, No. 4. P. 335-361.
6. Mitnik L.M., Lobanov V.B. Reflection of the oceanic fronts on the satellite radar images /
Oceanography of Asian Marginal Seas / Editor K. Takano, Elsevier Oceanography Series, 1991. V. 54,
Elsevier, Amsterdam. P. 85-101.
7. Митник Л.М., Митник М.Л., Дубина В.А. Дистанционное радиофизическое зондирование
системы океан-атмосфера / Колл. авторов «Дальневосточные моря России». В 4 кн. / Гл. ред.
В.А. Акуличев. Книга 4. Физические методы исследования / М: Наука, 2007. С. 449-537.
8. Mitnik L.M., Dubina V.A. Interpretation of SAR signatures of the sea surface: Multisensor approach
/ Oceanography from Space, Revisited / Eds. V. Barale, J.F.R. Gower, L. Alberotanza, Springer, 2010.
P. 113-130.