The atmospheric advection of water vapor is one of the most important components of the planetary hydrological cycle. Radiosondes are a means for regular observations of water vapor fluxes. However, their data are sparse in space and time. A more complete picture is provided by reanalysis assimilating these data. However, a statistically representative check of the reanalysis estimates of the water vapor fluxes far from regularly operating weather stations is difficult. The previously proposed and developed method of satellite radiothermovision makes it possible to reconstruct the vertically integrated advective water vapor fluxes from satellite microwave radiometry. In this work, for the first time, the results of direct comparisons of long (5 year) time series of zonal vertically integrated daily water vapor fluxes based on the data of radiosondes, reanalysis, and satellite radiothermovision are performed and presented. It is shown that all the data series are statistically reliably correlated (at a confidence level of 0.995). The regression factor between the fluxes from reanalysis and satellite radiothermovision was close to 1, but with a noticeable bias (the latter were about 60 kg/(m·s) less on average). Grounds are given for the hypothesis that calculations based on satellite radiothermovision mainly characterize water vapor fluxes in the lower troposphere (up to heights of about 4 km). Its verification, as well as the analysis of the noted cases of violation of the correlation between the fluxes from satellite radiothermovision and reanalysis, requires further research.

No abstract

В статье представлено описание результатов исследований ветрового волнения, выполненных коллективом авторов в ходе четырех лет экспедиционных работ. Определение параметров спектра гравитационно-капил-лярных волн осуществлялось на основе метода нелинейной радиотепловой резонансной спектроскопии. Метод позволяет восстанавливать усредненные по азимутальному углу спектр кривизны и значение диспер-сии уклонов крупных волн. В качестве входных данных метода используются результаты дистанционных радиополяриметрических наблюдений морской поверхности. Представленные в работе результаты охваты-вают диапазон волновых чисел от 0,39 до 15,707 рад/см и получены в результате обработки данных измере-ний собственного излучения на длине волны 8 мм. За все время проведения исследований восстановлено око-ло 1500 экспериментальных спектров, соответствующих обширному набору сочетаний метеорологических условий. Восстановленные спектральные кривые имеют общие черты с моделями спектров, представленных в литературе. Продемонстрирована их четкая зависимость от интенсивности ветрового воздействия.Ключевые слова: спектр, ветровые волны, гравитационно-капиллярный диапазон, микроволновое излуче-ние, дистанционное зондирование, метод нелинейной радиотепловой резонансной спектроскопии Одобрена к печати: 01.08.201601.08. DOI: 10.21046/207001.08. -7401-2016 Введение Граница раздела «океан -атмосфера» всегда являлась объектом пристального внима-ния ученых-исследователей. Многообразие параметров данной системы, как и бесконеч-ное количество их возможных сочетаний, до сих пор не позволяет считать вопрос исследо-вания характеристик ветрового волнения закрытым. Появляющиеся результаты все новых и новых экспериментальных работ и теоретических разработок приводят к необходимости постоянного уточнения наших знаний о процессе формирования ветровых волн и способах его описания.Одной из причин повышенного интереса к данному вопросу является активное развитие средств дистанционного зондирования (ДЗ) вообще и требований к точности решаемых с его помощью практических задач в частности. Геометрия морской поверх-ности является одним из базовых факторов, определяющих интенсивность отраженного/ собственного излучения в микроволновом диапазоне. Особую роль при этом играют ко-роткие гравитационно-капиллярные волны (ГКВ), излучение которых имеет ярко выра-женный резонансный характер (Кравцов и др., 1978) и в большей степени отвечает за та-кие эффекты, как: наличие радиационно-ветровых зависимостей и поляризационную анизотропию излучения (Беспалова и др., 1979). Корректное использование указанных физических явлений при решении разнообразных задач ДЗ требует, во-первых, при-менения адекватных радиофизических моделей излучения морской поверхности, а во-вторых -знания точной формы спектра ветрового волнения. Последнее оказывается необ-ходимым вне зависимости от привлекаемых методов расчета излучения (геометрической

Микроволновый радиометр МТВЗА-ГЯ имеет каналы вертикальной и горизонтальной поляризации на частотах 23,8 и 18,7 ГГц, что позволяет применить разность поляризационных сигналов для восстановления интегрального паросодержания атмосферы. Подобные методики ранее были разработаны для прибора AMSR-E, однако параметры зондирования, угол встречи с поверхностью у МТВЗА-ГЯ существенно отличаются от AMSR-E. Это потребовало дополнительных исследований и расчёта новых коэффициентов в регрессионном соотношении. Получены формулы, позволяющие рассчитывать значения интегрального паросодержания атмосферы по данным яркостных температур прибора МТВЗА-ГЯ («Метеор-М» № 2) на каналах 18,7 ГГц (V, H) и 23,8 ГГц (V, H). Показана хорошая корреляция между результатами расчётов по полученному регрессионному соотношению и радиозондовыми измерениями. Проведён анализ, продемонстрировавший высокую корреляцию расчётов по данным МТВЗА-ГЯ с продуктом прибора GMI, предоставляемым Remote Sensing Systems. Оценка результатов восстановления паросодержания атмосферы по разработанной методике указывает на возможность измерений с относительной ошибкой менее 10 % в диапазоне значений от 10 до 60 мм.

No abstract