Исследование физиков 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 позволит точнее прогнозировать изменения климата
Ученые Санкт-Петербургского университета изучают водозапас облаков для моделирования облачности в Субарктике в различные сезоны. Новые данные, полученные физиками, позволят сделать важный шаг в решении фундаментальной проблемы исследования изменений климата.
Результаты проекта ?Исследование водозапаса облаков в?субарктическом регионе России на?основе дистанционных наземных и?спутниковых измерений?, поддержанного грантом РФФИ, опубликованы в?ряде научных журналов. Среди них?— Atmospheric Measurement Techniques и?International Journal of?Remote Sensing.
Водозапас облаков?— это фактор, который влияет на?всю атмосферную циркуляцию, в?том числе на?погоду, а?также на?количество пресной воды в?реках и?озерах, величину снегового покрова и?время его существования.
Для точного определения водозапаса облаков в?субарктическом регионе, куда входят в?том числе Санкт-Петербург и?Ленинградская область, исследователи 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 разработали специальную методику. Ученые сопоставляют данные о?водозапасе облаков, полученные дистанционно с?помощью различных научных приборов, установленных на?спутниках и?на?поверхности Земли.
?Наземные и?спутниковые устройства используют разные технологии, причем каждый метод имеет свои преимущества и?недостатки. Так, спутниковые измерения проводятся в?масштабах земного шара, а?измерения с?помощью наземного микроволнового радиометра?— только на?ограниченном участке, но?гораздо точнее. Сопоставив все данные, мы?сможем ввести их?в?прогностические модели погоды и?климата?,?— рассказал руководитель проекта, ведущий научный сотрудник 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 доктор физико-математических наук Владимир Косцов.
Ученые 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 получают данные о?водозапасе облаков от?европейского метеорологического спутника, а?измерения на?земле проводят самостоятельно?— с?помощью микроволнового радиометра RPG-HATPRO. Наземный прибор, расположенный на?высоте 56?метров над уровнем моря, способен проводить измерения круглосуточно. Этим радиометр отличается от?спутникового прибора SEVIRI, который использует для измерений отраженное солнечное излучение и?поэтому дает информацию только днем. Наряду с?водозапасом облаков радиометр позволяет определять целый комплекс параметров атмосферы: вертикальные профили температуры, давления и?влажности воздуха до?высоты около десяти?км. Эта информация важна для изучения эволюции облачности и?при анализе как наземных, так и?спутниковых данных о?водозапасе.
Росрыболовство начало получать идентификационные данные со?спутников России
При сопоставлении данных, полученных от?радиометра и?спутника, возникает целый ряд трудностей из-за разницы в?технологии сбора информации. К?примеру, за?несколько секунд так называемого времени накопления сигнала приемная антенна радиометра, направленная в?небо вертикально вверх, собирает данные о?водозапасе в?радиусе около 50?метров. Вместе с?тем спутник проделывает эту операцию на?площади около 50?квадратных километров.
Нам удалось справиться с?этой разницей, фиксируя измерения радиометра в?течение часа,?— за?это время облака, которые ?увидел? спутник, успевают пролететь и?над нашим прибором. Затем мы?усредняем цифры, полученные наземным методом, и?в?результате получаем данные, приближенные к?измерениям спутника.
Ведущий научный сотрудник 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 доктор физико-математических наук Владимир Косцов
Еще одна проблема, которая возникает при сопоставлении данных,?— особенность местоположения радиометра. Прибор находится всего в?трех километрах от?Финского залива, а?над водой, в?отличие от?суши, образуется меньше облаков. Это связано с?тем, что влага быстрее испаряется с?нагретой солнцем земли и?поднимается вверх конвективными потоками. Проблема заключается в?том, что спутник ?видит? неоднородное облачное поле, что затрудняет процесс сопоставления наземных и?спутниковых измерений.
Помимо исследовательских вызовов ученые столкнулись и?с?проблемой другого рода: радиометр стал излюбленным местом для пернатых. Птицы садились на?радиопрозрачный купол и?прокалывали его острыми клювами, что приводило к?сбоям в?работе.
Сначала мы?повесили на?радиометр чучело, но?оно не?помогло. Тогда мы?установили по?периметру специальные антиприсадные шипы?— птицы издалека видят преграду для приземления и?пролетают мимо.
Ведущий научный сотрудник 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 доктор физико-математических наук Владимир Косцов
В?перспективе ученые планируют создать архив данных о?водозапасе облаков для всего субарктического региона. Сейчас они занимаются первичным анализом результатов измерений, устраняют сбои и?ошибки, проводят предварительную классификацию.
?Уже проверенные данные позволят провести подробное исследование изменчивости водозапаса в?различных временных масштабах?— от?нескольких минут до?суточных и?сезонных циклов. Работа станет важным шагом для прогнозирования климатических изменений в?Субарктике с?помощью компьютерного моделирования?,?— отметил ведущий научный сотрудник 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 Владимир Косцов.