Моделирование характеристик свч- и ик-излучения соа и анализ их взаимосвязи с характеристиками теплового взаимодействия океана и атмосферы, страница 9

Возможности СВЧ-радиометрического метода определения среднегодовых потоков явного тепла с ИСЗ были исследованы путем сравнительного анализа характеристик годичных фазовых траекторий ЯТ, рассчитанных на основе данных [71, 74] о среднемноголетних значениях температуры поверхности океана, а также температуры, приводной и интегральной влажности атмосферы в Норвежской, Ньюфаундлендской и Гольфстримской энергоактивных зонах Северной Атлантики (результаты анализа для Ньюфаундлендской и Гольфстримской ЭАЗО приведены на рис. 2.15).

Рис. 15. Сезонные эволюции среднемесячных значений ЯТ СОА в участках спектра 1,35 и 3,4 см для Ньюфаундлендской (1) и Гольфстримовской (2) ЭАЗО; цифры на графике – месяцы года.

Расчеты выполнены с помощью упрощенной модели излучения (2.6) на длинах волн 1,35 см и 3,4 см, традиционно используемых на метеорологических и океанологических спутниках. Как следует из результатов, отношение площадей петель ЯТ для перечисленных ЭАЗО составляет 1 : 1,25 : 2,33 соответственно. Анализ многолетних архивных данных показывает, что

1)  соотношение  между  интегральными   (среднегодовыми)   потоками явного тепла в Ньюфаундлендской и Норвежской ЭАЗО колеблется между значениями 1,08 (Государственный океанографический институт — ГОИН), 1,16 (Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова — ГГО) и 1,41 (Институт водных проблем РАН — ИВП);

2)  соотношение между среднегодовыми  потоками  явного тепла в Гольфстримской и Норвежской ЭАЗО варьирует от 1,24 (ГОИН) до 1,59 (ИВП).

Завышенная (по СВЧ-радиометрическим данным) величина среднегодового потока явного тепла в Гольфстримской ЭАЗО связана со спецификой этой области океана — преобладанием в теплообмене между океаном и атмосферой скрытого тепла, по сравнению с явным, вследствие интенсивных испарений в тропическом поясе океана. В подобных случаях дистанционные оценки среднегодовых потоков явного тепла нуждаются в специальной коррекции, учитывающей местные географические условия.

Для реализации рассматриваемого метода необходимо использовать спутниковые системы с периодичностью зондирования заданных областей океана, не превышающей трое суток (с целью получения корректных оценок среднемесячных значений ЯТ СОА). На сегодняшний день таким требованиям удовлетворяют оперативные метеорологические спутники США серии DMSP.

Следует отметить, что специалистам по дистанционному зондированию океана непросто опираться на известные данные океанографических исследований, в частности на оценки среднегодовых тепловых потоков на границе раздела океана и атмосферы (хотя и накопленные в течение десятилетий), поскольку они сильно отличаются друг от друга (табл. 2.6).

Таблица 6. Потоки суммарного тепла в ЭАЗО Атлантического океана по данным различных авторов.

Источник, год

Потоки тепла, Вт/м2

Норвежская

Ньюфаундлен-дская

Гольфстримская

Тропическая

[104], 1962

140

230

285

70

[105], 1976

150

240

380

165

[106], 1979

110

235

220

180

[8], 1980

200

245

385

185

[107], 1983

70

120

185

155

[108], 1989

90

235

240

170

[109], 2000

120

120

200

150