ОСОБЕННОСТИ КОСМИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА СЕВЕРНЫХ ТЕРРИТОРИЙ РФ

ОСОБЕННОСТИ КОСМИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА СЕВЕРНЫХ
ТЕРРИТОРИЙ РФ
Кутинов Ю.Г., Копосов С.Г.
Центр космического мониторинга Арктики САФУ, Россия
Особенностями
северных
территорий
являются:
редкая
наземная
гидрометеорологическая сеть; высокий процент облачности; короткий световой день в
весенне-осенний период; длительный зимний период (7–9 месяцев); широкое развитие
ледового и снежного покрова, глобальное изменение климата; широкое распространение
многолетнемерзлых пород и растительного покрова. Использование космической
информации в условиях редкой наземной гидрометеорологической сети для изучения
климатических параметров и динамики их изменения дает большие возможности для:
исследования процессов, происходящих в биосфере; решения проблем оценки состояния
среды и принятия управленческих решений, направленных на сохранение и рациональное
использования ресурсов. Наиболее эффективными средствами наблюдения за состоянием
ледяного покрова являются радиолокационные данные, т.к. они являются всепогодными,
т.е. не зависят от освещенности и наличия облачного покрова. Из данных оптикоэлектронной аппаратуры востребованы: данные о ледовой обстановке, например с ИСЗ
«Океан» в сочетании с ERS SAR или Ресурс-01, NOAA-18 совместно с TERRA (MODIS);
изменение площади многолетнего льда (данные QuikSCAT и Sea Wind NRT); карты
дрейфа многолетнего льда (данные QuikSCAT и Sea Wind NRT); динамика межгодовых
изменений ледового покрова. Большое значение имеет космический мониторинг
наводнений и ледовой обстановки на реках, позволяющий отслеживать ситуацию в
режиме реального времени. Не меньшее значение имеют космоданные о температуре
поверхности суши и акваторий, направление и скорость ветра, облачность и т.п.
Температура поверхности суши (ТПС) является одним из основных параметров при
описании физических процессов на поверхности Земли. Для дистанционного измерения
ТПС обычно используются измерения уходящего теплового (ИК) излучения в диапазоне
«окна прозрачности» 10.5 – 12.5 мкм с помощью сканирующих ИК-радиометров полярноорбитальных метеорологических спутников серии NOAA, Метеор, MetOp, EOS/AQUA,
TERRA, выполненных в условиях отсутствия облачности.
Достаточно актуальна и информация о границах и состоянии снежного покрова,
особенно их сопоставительные характеристики по годам. Определение границ залегания
снежного покрова и анализ их изменчивости являются одной из важных задач оценки
состояния ареалов обитания животных. В последние годы глобальный мониторинг
состояния снежного покрова регулярно проводится с помощью спутниковых радиометров,
принимающих тепловое излучение Земли в микроволновом и ИК-диапазонах, а также с
помощью сканеров видимого диапазона. Распознавание снежного покрова с помощью
радиометров микроволнового диапазона (разрешение несколько десятков км) проводится
ежесуточно, т.к. не зависит от облачности, в видимом и ИК-диапазонах (разрешение около
1 км) только при отсутствии облачности. С использованием РЛ-съемки появились
возможности не только детектирования границ снежного покрова и сроков его
установления и схода, но и мощность снежного покрова с точностью до 20 см. В процессе
метеорологического дешифрования распознаются облачность, осадки, грозы, град в
облаках, шквалы при грозе, делается оценка значений максимальной скорости
вертикальных восходящих движений в облаках, высоты их верхней и нижней границы,
фазы осадков, высотных границ обледенения в облачности, максимальной скорости и
направления ветра у земли и на различных изобарических уровнях, а также значений ряда
других метеорологических параметров. Эти данные необходимы не только для изучения
климата, но и оценки трансграничного переноса загрязнений и мест их наиболее
вероятного выпадения.
Возможности космических съемок для решения этого вопроса достаточно велики и
расширяются с введением в строй все более высокоточных КА, в т.ч. и группировки МКСАрктика.