A Method for Estimating the Cloud Adjacency Effect on the Ground Surface Reflectance Reconstruction from Passive Satellite Observations through Gaps in Cloud Fields

Abstract

A method for estimating the cloud adjacency effect on the reflectance of ground surface areas reconstructed from passive satellite observations through gaps in cloud fields is proposed. The method allows one to estimate gaps of cloud fields in which the cloud adjacency effect can be considered small (the increment of the reflectance Δrsurf≤ 0.005). The algorithm is based on statistical simulation by the Monte Carlo method of radiation transfer in stochastic broken cloudiness with a deterministic cylindrical gap. An interpolation formula is obtained for the radius of the cloud adjacency effect that can be used for the reconstruction the ground surface reflectance in real time without calculations by the Monte Carlo method.

Assessing the Cloud Adjacency Effect on Retrieval of the Ground Surface Reflectance from MODIS Satellite Data for the Baikal Region

“…In our paper, [16], we have proposed the approach to estimation of the cloud adjacency effect ∆r sur f averaged over realizations of the stochastic cloud field in gaps in the cloud field. This approach is free of the main shortcomings of the alternative approaches.…”

“…It is not limited to particular values of surface reflectance and takes into account the broken character of cloud fields. Based on the program developed in [16], we have proposed the interpolation formula for assessing the radius of significant adjacency effect from clouds (the CAE radius) on the ground surface reflectance. The CAE radius is understood here as a distance to clouds, within which the CAE changes the ground surface reflectance by 0.005 and more.…”

Валидация Метода Оценки Влияния Разорванной Облачности На Восстановление Коэффициентов Отражения Безоблачных Участков Земной Поверхности В Просветах В Облачном Поле

“…Возникает вопрос: как оценить это влияние? Данная проблема исследовалась в работах [5][6][7][8][9][10][11][12]. В работе [5] оценивается влияние одиночного облака в виде параллелепипеда на результат восстановления коэффициентов отражения безоблачного участка однородной земной поверхности.…”

“…В работе [7] на основе информации о расположении облаков и оптикогеометрических условиях методом Монте-Карло для детерминированного разорванного облачного поля выполнялся расчет зависимости изменения восстановленного коэффициента отражения от расстояния до границы просвета облачного поля. В работе [8] Для широкого набора оптико-геометрических условий в работе [12] были вычислены значения R * . Для отличных от узловых ситуаций в работе [12] было предложено использовать интерполяционную формулу вида: Преимущества данного подхода от альтернативных [5-10] состоят в том, что:…”

“…В работе [8] Для широкого набора оптико-геометрических условий в работе [12] были вычислены значения R * . Для отличных от узловых ситуаций в работе [12] было предложено использовать интерполяционную формулу вида: Преимущества данного подхода от альтернативных [5-10] состоят в том, что:…”