Прогноз погоды напрямую зависит от количества и качества начальных данных. Для огромной территории России, качественный прогноз погоды особенно актуален, в частности из-за сокращения количества станций метеорологической и аэрологической (вертикальное зондирование атмосферы) сети. Вместе с тем, информация с метеорологических искусственных спутников Земли, которой поступает всё больше, способна, до некоторой степени, восполнить эти пробелы. Для использования этих данных в оперативной практике необходимо провести их тщательную проверку и сравнить с данными контактных наблюдений.
Успешно завершена валидация данных вертикального зондирования атмосферы, получаемых с метеорологических спутников
07 Февраля 2013
Программное обеспечение
Новосибирский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды с функциями регионального специализированного метеорологического центра всемирной службы погоды (ГУ «Новосибирский ЦГМС-РСМЦ») совместно с ИТЦ «СКАНЭКС» провел проверку соответствия данных дистанционного зондирования комплексом ATOVS (спутники NOAA-16, 18, 19) и данных аэрологических наблюдения на сети аэрологических станций Росгидромета в Западно-Сибирском регионе РФ.
Сравнение температуры воздуха по радиозонду и аэрограмме по данным ATOVS на наиболее используемых синоптиками изобарических поверхностях 850 гПа, 700 гПа и 500 гПа показало, что средняя ошибка составляет 0,8 оС … 1,5 оС, а процент совпадения температуры изменялся от 73 до 100% в зависимости от территории, синоптической ситуации и времени суток. Например, процент совпадения днем (96-99%) несколько выше, чем ночью (85-88%). Наибольшие же расхождения наблюдались при плотной облачности, связанной с фронтальными системами, и при формировании температурной инверсии под воздействием Сибирского антициклона.
По исследованиям, проведенным ранее, точность восстановления температуры составляет 4.9 оС в приземном слое, а выше - 1.8 оС. Восстановление влажности возможно до 300гПа, точность восстановления изменяется в пределах 30 %. Полученные при сравнении с аэрологическими данными точности восстановления полей метеоэлементов позволяют использовать температурные профили и профили удельной влажности в синоптической практике.
Для получения данных комплекса ATOVS ИТЦ «СКАНЭКС» поставляет приемную станцию «Алиса-СК», а для обработки и визуализации данных — программное обеспечение ScanEx ATOVS Tools, входящее в состав ScanEx METEO tools. С его помощью можно обрабатывать поступающие данные и получать стандартные продукты в формате NetCDF и PDF с картами и диаграммами. Перечень стандартных продуктов включает в себя несколько десятков наименований. Его можно посмотреть здесь.
По результатам проведенной валидации был составлен акт «О проведении опытной эксплуатации программного пакеты ScanEx ATOVS Tools», где говорится о том, что данный программный пакет позволяет оперативно и регулярно получать информацию о состоянии вертикального профиля атмосферы на обширной территории, не охваченной аэрологическими станциями. Имея возможность принимать данные с метеорологических спутников, данный программный комплекс можно использовать для восполнения недостающей информации для анализа и прогнозирования атмосферных процессов, в том числе и для численного моделирования.
СПРАВКА:
Комплекс ATOVS включает в себя приборы AMSU-A, AMSU-B, MHS и HIRS. Они позволяют определять температуру и влажность атмосферы на 22 вертикальных уровнях. Кроме того, данные приборы используются для получения полей облачности, осадков, концентрации озона, а также полей давления, температуры и содержания водяного пара у поверхности земли и на верхней границе облачности. Данные ATOVS предназначены для использования в схемах регионального или глобального краткосрочного численного прогноза погоды, анализа и наукастинга опасных явлений погоды, детектирования зон осадков и пр.