Разработка технологии автоматизированной оценки высоты верхней границы облачности на основе совместных наблюдений с геостационарных и высокоэллиптической спутниковой системы «Арктика-М»

Актуальной задачей спутниковой метеорологии является разработка методов оперативной и регулярной оценки высоты верхней границы облачности (ВГО), которая, в том числе, важна для анализа различных атмосферных процессов и вулканической активности. Существующие подходы оценки высоты ВГО имеют существенные ограничения. Методы, основанные на температурных профилях, эффективны лишь до высот 8-12 км в силу наличия температурной инверсии в атмосфере. Лидарные измерения точечны и не обеспечивают регулярного покрытия больших территорий. Классические стереоскопические методы имеют либо фиксированную (сравнительно небольшую) область покрытия данными (для пары геостационарных спутников), либо страдают от низкой регулярности и необходимости строгой временной синхронизации данных (для пары геостационарного и низкоорбитального КА).

Принципиально новые возможности для мониторинга Северного полушария открылись с запуском высокоэллиптического спутника «Арктика-М», обеспечивающего наблюдения с высокой частотой (раз в 15 минут). Это делает возможным создание новой технологии автоматизированной оценки высоты верхней границы облачности на основе стереопары наблюдений с геостационарных и высокоэллиптических спутниковых систем. В 2024 г. в ИКИ РАН были предложены и опробованы методы такой оценки на основе данных данных КА серии «Арктика-М» совместно с данными КА Himawari-8, -9, а также были получены первые оценки точности предложенных методов для отдельных объектов. В 2025 г. эти работы получили своё дальнейшее развитие и были доведены до полноценной автоматизированной технологии, что в том числе позволило провести массовую оценку точности получаемых результатов.
Данный раздел посвящён описанию реализованной технологии, обеспечивающей регулярное (раз в 30 мин) получение полей высот для обширного региона (0–60° с.ш., 80° в.д. – 160° з.д.).

Также в разделе представлены методика и результаты проведённой массовой оценки точности восстановления высот ВГО, полученных при проведении сравнения результатов оценки высоты ВГО с данными стандартного продукта CLTH, получаемого на основе данных КА Himawari-8/9, и данными оценки высот ВГО на основе снимков прибора SLSTR, установленного на КА серии Sentinel-3.