Спутниковое созвездие FY-3 MWRI Многопроходная температура поверхности земли (LST). Кредит: Воздух
Недавнее исследование, опубликованное в Журнале фотограмметрии и дистанционного зондирования ISPRS, подчеркивает, как метеорологические спутники FY-3 (FY-3) (FY-3) улучшили глобальное отслеживание температуры поверхности земли (LST) в повседневных циклах.
Во главе с профессором Чжао Тяньцье из Института исследований аэрокосмической информации Китайской академии наук, в исследовании используются уникальные возможности микроволновых излучения FY-3 (MWRI) для преодоления ограничений традиционных спутниковых методов поиска LST.
LST является важным параметром для прогнозов погоды, сельскохозяйственного планирования, отслеживания экосистем и управления стихийными бедствиями. Исторически это полагалось на тепловые инфракрасные (TIR) датчики. Тем не менее, измерения TIR сталкиваются с проблемами из облачного покрова, что поражает приблизительно 60% земельных участков, и ограничиваются температурой захвата поверхности «кожи».
Спутниковое созвездие FY-3 решает эти проблемы с помощью своих усовершенствованных датчиков MWRI, обеспечивая всепогодное решение и более глубокое тепловое понимание. Используя возможности многопроходного наблюдения спутника, исследователи достигли более частых и последовательных измерений LST в течение дня.
«Наше исследование подтверждает, что датчики MWRI на спутниках FY-3 обеспечивают беспрецедентную точность в мониторинге LST»,-заявил профессор Чжао. «Микроволновые печи могут проникать в облака, позволяя проводить непрерывное наблюдение даже в пасмурных условиях. В отличие от измерения температуры на уровне поверхности TIR, микроволновые данные обеспечивают интегрированную эффективную температуру, которая отражает комбинированные тепловые состояния почвы и растительности».
Более того, исследователи разработали новый алгоритм, который различает замороженные и оттаившие почвенные состояния, что значительно повышая измерения температуры в высокошитутных и горных областях, где изменения фазы влажности почвы могут резко влиять на тепловые свойства и радиационную перенос. Этот алгоритм включает в себя несколько микроволновых индексов, чтобы минимизировать ошибки, вызванные растительными покровами, снежными условиями и помехи атмосферным водяным паром.
Согласно исследованию, данные LST, полученные из MWRI FY-3, показывают высокую точность валидации, с сильной корреляцией более 0,87 с наземными измерениями и погрешностью всего 4 К. Он также тесно связан с широко используемыми наборами данных, такими как MODIS и ERA5.
Примечательно, что LST FY-3 демонстрирует более узкий суточный диапазон и отсроченные пиковые температуры по сравнению с MODIS. Это отражает большую тепловую инерцию почвы, которая приносит пользу гидрологическому и климатическому моделированию. Спутниковое созвездие FY-3 B/C/D уменьшает среднюю ошибку в реконструкции 24-часовых температурных циклов до 5,2 К, что значительно лучше, чем четырехдневная выборка MODIS, что предлагает превосходное временное разрешение для улучшения климатических моделей и отслеживания тепловых волн и засох, а также понимание изменений в экосистемах.
«Микроволновые датчики FY-3 рассматривают критический разрыв в наших возможностях наблюдения за землей»,-подчеркнул профессор Чжао. «Понимая тепловую инерцию более глубоких слоев почвы, работая непрерывно днем и ночью посредством облачного покрова, и обеспечивая множество ежедневных наблюдений, эти данные преобразуют для гидрологических моделей и стратегий адаптации климата».
Информация от: Китайской академией наук
