Представлены оценки погрешности определения водозапаса облаков методом множественной линейной регрессии (МЛР) при использовании различных регрессионных соотношений, полученных как по модельным расчетам, так и по экспериментальным данным (в качестве эталона были взяты результаты метода, основанного на обращении уравнения переноса излучения). Показано, что при «обучении» метода МЛР по экспериментальным данным и использовании измерений в семи спектральных каналах радиометра случайная составляющая погрешности определения водозапаса равна 0,015–0,017 кг/м2, что в 2 раза меньше, чем при обучении МЛР по результатам модельных расчетов. Систематическая составляющая погрешности при этом не превышает 0,005 кг/м2. Результаты МЛР позволяют надежно идентифицировать периоды ясной погоды по критерию минимума вариаций водозапаса.
водозапас облаков, тропосфера, дистанционное зондирование, микроволновый радиометр, обратные задачи, регрессионное соотношение
1. Westwater Ed., Crewell S., Mätzler C., Cimini D. Principles of surface-based microwave and millimeter wave radiometric remote sensing of the troposphere // Quaderni della Società Italiana di ElettroMagnetismo. 2005. V. 1, N 3. P. 50–90.
2. Maetzler C., Morland J. Refined physical retrieval of integrated water vapor and cloud liquid for microwave radiometer data // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 2009. V. 47, N 6. P. 1585–1594. DOI: 10.1109/TGRS.2008.2006984.
3. Meijgaard E., Crewell S. Comparison of model predictted liquid water path with ground-based measurements during CLIWA-NET // Atmos. Res. 2005. V. 75, N 3. P. 201–226. DOI: 10.1016/j.atmosres.2004.12.006.
4. Kostsov V.S., Ionov D.V., Biryukov E.Yu., Zaitsev N.A. Cross-validation of two liquid water path retrieval algorithms applied to ground-based microwave radiation measurements by the RPG-HATPRO instrument // Int. J. Remote Sens. 2018. V. 39, N 5. P. 1321–1342. DOI: 10.1080/01431161.2017.1404163.
5. Radiometer Physics. A Rohde and Schwarz Company. [Electronic resource]. URL: https://www.radiometer-physics.de (last access: 25.01.2019).
6. Rose T., Crewell S., Löhnert U., Simmer C. A Network suitable microwave radiometer for operational monitoring of the cloudy atmosphere // Atmos. Res. 2005. V. 75, N 3. P. 183–200. DOI: 10.1016/j.atmosres.2004.12.005.
7. Косцов В.С. Восстановление параметров облачной атмосферы по данным радиометра PRG-HATPRO // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2015. Т. 51, № 2. С. 179–190. DOI: 10.1134/S0001433815020085.
8. Thermodynamic Initial Guess Retrieval (TIGR) [Electronic resource]. URL: http://ara.abct.lmd.polytechnique.fr/index.php?page=tigr (last access: 25.01.2019).
9. Петербургский Нансен-центр [Electronic resource]. URL: http://ru.niersc.spb.ru (last access: 25.01.2019).
10. Заболотских Е.В., Митник Л.М., Бобылев Л.П., Йоханнессен О.М. Разработка и валидация алгоритмов восстановления скорости приводного ветра по данным SSM/I с применением Нейронных Сетей и физических ограничений // Исслед. Земли из космоса. 2000. № 2. С. 62–71.
11. Заболотских Е.В., Тимофеев Ю.М., Успенский А.Б., Митник Л.М., Бобылев Л.П., Йоханнессен О.М., Черный И.В. О точности микроволновых спутниковых измерений скорости приводного ветра, влагосодержания атмосферы и водозапаса облаков // Изв. РАН. Физика атмосф. и океана. 2002. Т. 5, № 38. С. 592–600.
12. Cimini D., Rosenkranz P.W., Tretyakov M.Y., Koshelev M.A., Romano F. Uncertainty of atmospheric microwave absorption model: Impact on ground-based radiоmeter simulations and retrievals // Atmos. Chem. Phys. 2018. V. 18. P. 15231–15259. DOI: 10.5194/acp-18-15231-2018.
13. Roebeling R.A., Placidi S., Donovan D.P., Russchenberg H.W.J., Feijt A.J. Validation of liquid cloud property retrievals from SEVIRI using ground-based observations // Geophys. Res. Lett. 2008. V. 35. L05814. DOI: 10.1029/2007GL032115.
14. Кадыгров Е.Н., Горелик А.Г., Точилкина Т.А. Результаты исследований водозапаса облаков радиометрическим комплексом «Микрорадком» // Оптика атмосф. и океана. 2014. Т. 27, № 6. С. 546–552; Kadygrov E.N., Gorelik A.G., Tochilkina T.A. Study of liquid water in clouds with the “Microradkom” radiometric system // Atmos. Ocean. Opt. 2014. V. 27, N 4. P. 596–604.
15. Maetzler C. Ground-based observations of atmospheric radiation at 5, 10, 21, 35, and 94 GHz // Radio Sci. 1992. V. 27. P. 403–415.