Расчёт основных макропараметров тропических циклонов по данным дистанционного зондирования

Для оценки потенциала применения спутниковых атмосферных профилей и верификации полученного программного обеспечения проведен ряд сравнений профилей и данных метеорологических зондов, расположенных в северо-западной части Тихого океана. Для верификации выбрано 16 различных тропических циклонов (ТЦ) за 2011 - 2012 гг., для которых измерены метеорологические зонды. Сравнение в целом показало совпадение формы зондовых и спутниковых профилей. При этом расхождения в расчёте спутниковых профилей находятся на уровне 1 - 2°С. В результате сопоставления давления, вычисленного по профилям, с давлением с метеорологических станций получена близкая к линейной зависимость значений давления у поверхности для метеостанций и ТЦ с коэффициентом детерминации R2 = 0,6. После произведён расчёт давления в центре ТЦ, где в качестве профиля использовался средний профиль в радиусе 30 км от центра ТЦ. Полученные результаты сопоставлены с данными best track Японского метеорологического агентства, что позволило получить качественную оценку рассчитанного давления. В результате сравнения получена близкая к линейной зависимость с коэффициентом детерминации R2 = 0,77. Для того чтобы данные вертикальных профилей атмосферы, а также характеристики ТЦ, получаемые на их основе, были доступны потребителям, разработан и создан ГИС-портал (http://gis.satellite.dvo.ru). Портал создан с использованием открытых стандартов OGC (открытый геопространственный консорциум). Это позволяет произвести интеграцию его ресурсов в систему ЕСИМО. Данный портал позволил сократить время поиска нужных данных, сопоставления координат профилей с местоположением метеорологических наземных станций, а также с местоположением метеорологических зондов. Для уменьшения времени обработки данных применен метод распараллеливания по данным. Одновременно запускался расчет для разных точек исходных данных. Для управления работой европейских пакетов (AAPP, RTTOV11, MetOffice 1D-Var 3.5) по построению вертикальных профилей температуры и влажности атмосферы с возможностью динамического изменения параметров и настроек индивидуально для обрабатываемой точки созданы программные средства. Для повышения производительности алгоритмов и увеличения скорости обработки данных в качестве вычислительной платформы использован многопроцессорный кластер ЦКП ДВВР - SMH11 18TFLOP. Создан алгоритм построения температуры поверхности океана (ТПО) по данным радиометра МСУ-МР с использованием технологии NLSST (технология «расщепленное окно»), проведено сравнение с in situ измерениями. Использованы данные более 200 дрейфующих буев, а также около 100 судовых измерений. Точность расчета ТПО по всей выборке составила менее 0,8°С, что соответствует мировым стандартам качества (проект GODAE).