Введение
Глава 1. Характеристика объектов и методов исследования 22
1.1. Краткая характеристика объектов исследования 22
1.1.1. Мезомасштабные и синоптические атмосферные процессы 23
1.1.2. Мезомасштаб: тропические циклоны 25
1.1.3. Синоптический масштаб: атмосферные реки 28
1.1.4. Глобальная атмосферная циркуляция 31
1.1.5. Общность объектов исследования в контексте спутникового радиотепловидения 33
1.2. Спутниковые радиотепловые исследования атмосферы Земли 34
1.2.1. Краткий исторический обзор 37
1.2.2. Современное состояние 46
1.3. Анализ динамики нижней тропосферы по дистанционным данным 50
1.4. Выводы к Главе 1 56
Глава 2. Подход спутникового радиотепловидения 57
2.1. Физико-математические основания подхода 58
2.1.1. Задача анализа оптического потока 58
2.1.2. Анализ оптического потока в задачах дистанционного зондирования Земли 65
2.1.3. Основания подхода спутникового радиотепловидения 66
2.2. Синтез базовой вычислительной схемы 68
2.2.1. Построение опорных полей: приведение к регулярной сетке 72
2.2.2. Построение опорных полей: сшивка лакун 77
2.2.3. Пространственно-временная интерполяция 85
2.3. Точность восстановления динамики геофизических полей 90
2.4. Итерационное расширение базовой схемы: мультисенсорный подход 102
2.5. Новые возможности количественного описания динамических процессов 107
2.5.1. Совместный анализ независимых спутниковых измерений 107
2.5.2. Обеспечение пространственной связности фрагментарных наблюдений 108
2.5.3. Исследование векторных полей адвекции 109
2.5.4. Расчет интегральных характеристик массо- и энергообмена 110
2.6. Выводы к Главе 2 113
Глава 3. Спутниковое радиотепловидение тропических циклонов 116
3.1. Энергетические характеристики и факторы энергобаланса тропического циклона 117
3.1.1. Энергетические характеристики тропического циклона 117
3.1.2. Факторы энергетического баланса тропического циклона 118
3.2. Общая характеристика использованных данных и методики анализа 122
3.3. Анализ эволюции тропических циклонов в поле интегрального влагосодержания 125
3.4. Комплексный анализ в полях нескольких геофизических параметров 139
3.5. Расширение подхода для исследования системы взаимодействующих тайфунов 145
3.6. Выводы к Главе 3 155
Глава 4. Спутниковое радиотепловидение атмосферных рек 157
4.1. Проблемы детектирования атмосферных рек 158
4.1.1. Пропуски данных 160
4.1.2. Настройка критериев детектирования 161
4.1.3. Учет поля адвекции 164
4.1.4. Синхронизация спутниковых данных 165
4.2. Синтез схемы автоматического детектирования атмосферных рек 167
4.2.1. Определение границ акватории 168
4.2.2. Выделение воздушных масс умеренных широт 170
4.2.3. Морфологический анализ 176
4.2.4. Объединение фрагментов 184
4.2.5. Обрезка ветвей 185
4.3. Восстановление характеристик атмосферных рек 187
4.3.1. Анализ потоков скрытого тепла 188
4.3.2. Анализ образов АР в динамике 190
4.3.3. Совместный анализ в полях нескольких геофизических параметров атмосферы 193
4.3.4. Совместный анализ над океаном и сушей 195
4.4. Выводы к Главе 4 197
Глава 5. Спутниковое радиотепловидение глобальной атмосферной циркуляции 198
5.1. Общая характеристика задачи в контексте спутникового радиотепловидения 199
5.2. Использованные данные и методика анализа 202
5.3. Анализ восстановленных характеристик глобальной циркуляции 205
5.4. Выводы к Главе 5 225
Глава 6. Геопотрал спутникового радиотепловидения 227
6.1. Концепция геопортала спутникового радиотепловидения и сетевого сервиса «ИКАР» .227
6.2. Геопортал спутникового радиотепловидения: описание данных и сервисов 233
6.2.1. Внешние источники 233
6.2.2. Опорная коллекция 235
6.2.3. Продукты пользовательского уровня 236
6.2.4. Выходной формат файлов продуктов пользовательского уровня 236
6.2.5. Сетевые сервисы 237
6.3. Сетевой сервис ИКАР: удаленная обработка виртуально интегрированных данных 238
6.3.1. Интерфейсное решение 239
6.3.2. Синтаксис и семантика ИКАР 243
6.3.3. Программная реализация 248
6.3.4. Обеспечение данными и функциональное наполнение 250
6.4. Практика использования реализованных программных решений 251
6.5. Выводы к Главе 6 252
Заключение 254
Список сокращений 259
Литература 260
