Введение
Глава 1 Современные методы восстановления параметров океана и атмосферы по данным спутниковой микроволновой радиометрии 28
1.1 Восстановление влагозапаса атмосферы и водозапаса облаков 28
1.2 Восстановление интенсивности дождя 40
1.3 Восстановление скорости приводного ветра 43
Глава 2 Разработка нейронно-сетевых методов восстановления влагозапаса атмосферы и водозапаса облаков по данным радиометра AMSR2, применимых в условиях без осадков 50
2.1 Численный эксперимент по замкнутой схеме 50
2.2 Решение прямой задачи. Расчет микроволнового излучения системы океан-атмосфера 2.2.1 Уравнение переноса микроволнового излучения 51
2.2.2 Поглощение микроволнового излучения в атмосферных газах и облаках 54
2.2.3 Микроволновое излучение океана 56
2.2.4 Данные для расчета массивов радиояркостных температур 59
2.3 Решение обратной задачи с применением нейронных сетей 61
2.3.1 Применение нейронных сетей при решении задач восстановления геофизических параметров по данным спутникового дистанционного зондирования Земли 61
2.3.2 Нейронные сети типа Многослойный Персептрон 63
2.3.3 Оптимальная конфигурация нейронных сетей 67
2.4 Валидация методов 70
2.4.1 Валидация алгоритма восстановления влагозапаса атмосферы 70
2.4.2 Валидация алгоритма восстановления водозапаса облаков 75
2.5 Метод фильтрации осадков по данным радиометра AMSR2 на
основании оценки интегрального атмосферного поглощения на частоте 10.65
ГГц 77
2.5.1 Алгоритм оценки интегрального атмосферного поглощения на частоте 10.65 ГГц 77
2.5.2 Применение метода при изучении экстремальных погодных явлений, связанных с развитием штормовых ветров 80
Глава 3 Калибровка радиояркостных температур спутниковых микроволновых радиометров 83
3.1 Проблемы калибровки сканирующих многоканальных радиометров
3.2 «Холодная» калибровка, основанная на моделировании уходящего излучения системы «океан-атмосфера» 85
3.3 Данные для проведения «холодной» калибровки 89
3.4 Калибровочные поправки для спутниковых радиометров SSM/I, AMSR-E и AMSR2 92
Глава 4 Разработка метода восстановления интенсивности дождя по данным AMSR2 97
4.1 Решение уравнения переноса атмосферы в условиях дождя 97
4.2 Решение обратной задачи с применением нейронных сетей 102
4.3 Валидация метода с использованием независимого спутникового продукта по интенсивности дождя 104
Глава 5 Разработка метода восстановления скорости приводного ветра в тропических циклонах по данным AMSR2 113
5.1 Настройка нейронно-сетевых алгоритмов восстановления скорости приводного ветра, применимых в условиях без осадков 114
5.2 Валидация алгоритмов восстановления скорости приводного ветра при отсутствии осадков для диапазона умеренных ( 15 м/с) ветров с использованием измерений морских буев 116
5.3 Валидация алгоритмов восстановления скорости приводного ветра, при отсутствии осадков с использованием измерений нефтяных платформ для сильных ( 15 м/с) ветров 119 5.4 Сравнение результатов применения алгоритмов восстановления скорости приводного ветра по данным AMSR2 со спутниковым продуктом по ветру на основании измерений Metop-A ASCAT 123
5.5 Метод восстановления скорости приводного ветра в условиях тропических циклонов 127
5.6 Анализ полей ветра для базы данных по тропическим циклонам. 139
5.7 Валидация метода на основе сопоставления результатов восстановления с самолетными измерениями ветра радиометром SFMR... 145
5.8 Валидация метода на основе сопоставления результатов восстановления с измерениями ветра спутниковым радиометром SMOS 151
5.9 Фильтрация зон радиочастотных помех на частотах 6.9, 7.3 и 10.65 ГГц 154
Глава 6 Разработка геофизической модельной функции микроволнового излучения океана для ураганных ветров в C-диапазоне... 160
6.1 Понятие геофизической модельной функции (ГМФ) и основные подходы, использующиеся для определения 160
6.2 Описание подхода 165
6.3 ГМФ микроволнового излучения океана для ураганных ветров на частоте 6.9 ГГц 169
Глава 7 Идентификация полярных циклонов на основе использования даных спутниковой микроволновой радиометрии 172
7.1 Методы идентификации полярных циклонов (ПЦ) 172
7.2 Использование полей влагозапаса атмосферы, восстановленных по данным спутниковых микроволновых радиометров для идентификации ПЦ 179
7.4 ПЦ в российских морях восточного сектора Арктики 190
Заключение 207
Список литературы
