Результаты регионального космомониторинга...
DESCRIPTION
Результаты регионального космомониторинга атмосферного аэрозоля по данным NOAA/AVHRR Белов В.В., Афонин С.В. Институт оптики атмосферы СО РАН 634055,Томск, пр.Академический, 1 Тел.:(8-3822)259237, e-mail:[email protected] (грант РФФИ № 01-05-65494). - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Результаты регионального космомониторинга атмосферного аэрозоля по данным NOAA/AVHRR](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062422/56813a5b550346895da25235/html5/thumbnails/1.jpg)
Результаты регионального космомониторинга атмосферного
аэрозоля по данным NOAA/AVHRR
Белов В.В., Афонин С.В.
Институт оптики атмосферы СО РАН634055,Томск, пр.Академический, 1
Тел.:(8-3822)259237, e-mail:[email protected]
(грант РФФИ № 01-05-65494)
![Page 2: Результаты регионального космомониторинга атмосферного аэрозоля по данным NOAA/AVHRR](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062422/56813a5b550346895da25235/html5/thumbnails/2.jpg)
S - раннее S + F > h ( A ) обнаружение лесных ( 1 лаб.) пожаров
pixel : (S + F) 2003 г.: (3 лаб.)
F - ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА атмосферы
ИЗМЕРИТЕЛИ, базы данных
![Page 3: Результаты регионального космомониторинга атмосферного аэрозоля по данным NOAA/AVHRR](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062422/56813a5b550346895da25235/html5/thumbnails/3.jpg)
Решаемые задачи:1) проведение исследований региональных свойств атмосферного аэрозоля и дымов, развитие спутниковых методов мониторинга аэрозоля; 2) статистический анализ региональных данных об оптических условиях спутниковых наблюдений поверхности и лесных пожаров из космоса; основная цель решения второй задачи – повышение качества мониторинга земной поверхности из космоса за счет оперативной атмосферной коррекции спутниковых измерений.
![Page 4: Результаты регионального космомониторинга атмосферного аэрозоля по данным NOAA/AVHRR](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062422/56813a5b550346895da25235/html5/thumbnails/4.jpg)
Основные соотношенияПроизводятся спутниковые измерения интенсивности восходящего излучения:
JSAT(x,y) = JSCT(x,y, ag) + JRFL(x,y, ag, A) JRFL(A,x,y, ag) =A(x,y)×J(x,y, ag)
J(x,y, ag) = JRFL(x,y, ag, A=1) где JSCT и JRFL – интенсивности потоков рассеянного атмосферой и отраженного ПП солнечного излучения, A(x,y) – альбедо ПП,{ag} – совокупность характеристик оптико- геометрических условий космомониторинга.Необходимо восстановить пространственное поле аэрозольной характеристики aer.
![Page 5: Результаты регионального космомониторинга атмосферного аэрозоля по данным NOAA/AVHRR](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062422/56813a5b550346895da25235/html5/thumbnails/5.jpg)
Этап 1Получение аппроксимации
aer = f(JAER) на основе результатов сравнительного анализа наземных
измерений aer и данных об “аэрозольной составляющей” JAER
спутниковых измерений.
![Page 6: Результаты регионального космомониторинга атмосферного аэрозоля по данным NOAA/AVHRR](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062422/56813a5b550346895da25235/html5/thumbnails/6.jpg)
Определение аэрозольной составляющей JAER спутниковых измерений AVHRR на основе "молекулярных" LUT проводится с использованием соотношения:
JAER(x,y) = JSAT(x,y) – JSCT(x,y, mol) – A(x,y,Θ,HS)×J(x,y, mol);
A(x,y,Θ,HS)=A(x,y)×g(Θ,HS), где Θ - угол сканирования и
HS - угловая высота Солнца.
![Page 7: Результаты регионального космомониторинга атмосферного аэрозоля по данным NOAA/AVHRR](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062422/56813a5b550346895da25235/html5/thumbnails/7.jpg)
Коэффициенты корреляции RSAT и RAER между наземными измерениями аэрозольных характеристик
и спутниковыми данными JSAT и JAER
![Page 8: Результаты регионального космомониторинга атмосферного аэрозоля по данным NOAA/AVHRR](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062422/56813a5b550346895da25235/html5/thumbnails/8.jpg)
0 1 2 3 4 5 6 7
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
=0,63 мкм
линия аппроксимации Томск 22.06-14.07.99 Киреевск 10.07-31.07.99
Наз
емн
ые
изм
ерен
ия
АО
Т
Cпутниковые измерения JAER
![Page 9: Результаты регионального космомониторинга атмосферного аэрозоля по данным NOAA/AVHRR](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062422/56813a5b550346895da25235/html5/thumbnails/9.jpg)
Этап 2Расчет таблиц (Look-Up-Table,
LUT) значений JSCT и J на основе данных о метеопараметрах
атмосферы и геометрии наблюдений в момент проведения
спутниковых измерений.
![Page 10: Результаты регионального космомониторинга атмосферного аэрозоля по данным NOAA/AVHRR](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062422/56813a5b550346895da25235/html5/thumbnails/10.jpg)
120 150 180 210 240 270
5
10
15
20
25
Время (a.m.) Время (p.m.)
Дни года
Вл
ажн
ост
ь в
озд
уха,
г/м
3
Среднее, СКО:10.91, 3.8113.43, 4.82
![Page 11: Результаты регионального космомониторинга атмосферного аэрозоля по данным NOAA/AVHRR](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062422/56813a5b550346895da25235/html5/thumbnails/11.jpg)
-20 -10 0 10 20 30 40 50
0
20
40
120
140
160
180О
тн. а
зим
ут, г
рад.
Угловая высота Солнца, град.
NOAA-12NOAA-14
![Page 12: Результаты регионального космомониторинга атмосферного аэрозоля по данным NOAA/AVHRR](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062422/56813a5b550346895da25235/html5/thumbnails/12.jpg)
0 10 20 30 40 50
100
101
Угловая высота Солнца, град.
Канал 1 (0,63 мкм)
Отраженное
Рассеянное
Ин
тен
сивн
ость
, % NOAA-12 NOAA-14
![Page 13: Результаты регионального космомониторинга атмосферного аэрозоля по данным NOAA/AVHRR](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062422/56813a5b550346895da25235/html5/thumbnails/13.jpg)
Этап 3Проведение статистического
анализа временных рядов спутниковых снимков и получение
сезонных карт альбедо A(x,y) подстилающей поверхности в
заданном регионе.
![Page 14: Результаты регионального космомониторинга атмосферного аэрозоля по данным NOAA/AVHRR](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062422/56813a5b550346895da25235/html5/thumbnails/14.jpg)
![Page 15: Результаты регионального космомониторинга атмосферного аэрозоля по данным NOAA/AVHRR](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062422/56813a5b550346895da25235/html5/thumbnails/15.jpg)
Этап 4Применение аппроксимации
aer = f(JAER) для восстановления по
спутниковым снимкам пространственного распределения
aer(x,y) в заданном регионе.
![Page 16: Результаты регионального космомониторинга атмосферного аэрозоля по данным NOAA/AVHRR](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062422/56813a5b550346895da25235/html5/thumbnails/16.jpg)
![Page 17: Результаты регионального космомониторинга атмосферного аэрозоля по данным NOAA/AVHRR](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062422/56813a5b550346895da25235/html5/thumbnails/17.jpg)
![Page 18: Результаты регионального космомониторинга атмосферного аэрозоля по данным NOAA/AVHRR](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062422/56813a5b550346895da25235/html5/thumbnails/18.jpg)
Этап 5Статистический анализ карт aer(x,y):• временная изменчивость (по дням);• статистические характеристики (для каждого месяца и за весь сезон);• частотные распределения и зависимость их типа от оптических ситуаций;• пространственные распределения частоты возникновения полупрозрачных оптических ситуаций в регионе.
![Page 19: Результаты регионального космомониторинга атмосферного аэрозоля по данным NOAA/AVHRR](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062422/56813a5b550346895da25235/html5/thumbnails/19.jpg)
0,2
0,4
0,6
0,8 1998 год
0,2
0,4
0,6
0,8
АО
Т
1999 год
120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270
0,2
0,4
0,6
0,8
Дни года
2000 год
Временные (по дням) вариации значений АОТ
![Page 20: Результаты регионального космомониторинга атмосферного аэрозоля по данным NOAA/AVHRR](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062422/56813a5b550346895da25235/html5/thumbnails/20.jpg)
Статистические данные о “полупрозрачных” оптических ситуациях в атмосфере
(АОТ<1,0 в канале 0,63 мкм)
первая строка – средние значения и СКО аэрозольной оптической толщины;вторая строка – частота возникновения “полупрозрачных” оптических ситуаций при проведении спутниковых измерений.
![Page 21: Результаты регионального космомониторинга атмосферного аэрозоля по данным NOAA/AVHRR](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062422/56813a5b550346895da25235/html5/thumbnails/21.jpg)
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,80
10
20
30
40
50 - 1998 год - 1999 год - 2000 год
Аэрозольная оптическая толщина
Час
тота
, %
Частотное распределение АОТ в Томском регионе
![Page 22: Результаты регионального космомониторинга атмосферного аэрозоля по данным NOAA/AVHRR](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062422/56813a5b550346895da25235/html5/thumbnails/22.jpg)
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,00
10
20
30
40
Аэрозольная оптическая толщина
Час
тота
, % 25.07.99 (=0.309) 26.07.99 (=0.389) 27.07.99 (=0.570) 28.07.99 (=0.446) 29.07.99 (=0.341) 30.07.99 (=0.238)
Трансформация частотного распределения АОТ при прохождении дымового шлейфа
![Page 23: Результаты регионального космомониторинга атмосферного аэрозоля по данным NOAA/AVHRR](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062422/56813a5b550346895da25235/html5/thumbnails/23.jpg)
Пространственное распределение частоты (%) возникновения “полупрозрачных” оптических ситуаций
в Томском регионе
![Page 24: Результаты регионального космомониторинга атмосферного аэрозоля по данным NOAA/AVHRR](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062422/56813a5b550346895da25235/html5/thumbnails/24.jpg)
БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ !