Интерпретация данных измерений потоков ИК радиации в задачах определения термических характеристик морской поверхности

• Автор: Гарбузов, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 01.00.00
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Мурманск
• Количество страниц: 152 c. : ил

1. Состояние вопроса

1.1. Влияние излучательной способности водной поверхности и излучения фона на результаты радиационных измерений ее температуры

1.2. Влияние слоя атмосферы на результаты ИК-измерений температуры поверхности

1.3. Термическая структура поверхностного слоя моря

2. Основные исходные выражения для оценки методических погрешностей ИК-измерений температуры подстилающей поверхности
3. Оценка влияния излучательной способности поверхности на результаты ИК-измерений ее температуры в спектральном диапазоне 8-12 мкм
4. Учет влияния промежуточного слоя атмосферы на результаты авиационных ИК-измерений температуры подстилающей поверхности

4.1. Анализ расчетных соотношений

4.2. Функция пропускания пограничного слоя атмосферы в окне прозрачности 8-12 мкм

4.3. Расчет поправок на влияние слоя атмосферы и оценка их надежности по экспериментальным данным

5. Возможности расчета параметров термической структуры поверхностного слоя моря

5.1. Основные результаты натурных измерений
5.2. О расчете величин разности температур поверхности и поверхностного слоя моря

6. Оценка надежности расчета температуры поверхностного слоя моря по данным авиатермических съемок в Баренцевом море
Заключение
Список использованных источников
Приложение 4

Информация о температуре поверхностного слоя моря широко используется для обеспечения рыбного промысла и судоходства, в гидрологических и ледовых прогнозах, а также в научных исследованиях, связанных с изучением взаимодействия океана и атмосферы, теплового баланса океанов, общей циркуляции атмосферы, климата и его изменений. Основным источником данных о температуре поверхностного слоя моря до недавнего времени были измерения, выполняемые на сети береговых и судовых гидрометеорологических станций, а также на торговых и рыболовецких судах с помощью контактных методов. Данные судовых измерений характеризуются большой пространственной и временной дискретностью и крайне неоднородным освещением акватории Мирового океана.
Необходимость непрерывного получения информации о температуре поверхностного слоя моря по всей акватории Мирового океана стимулирует развитие новых методов измерений. Одним из наиболее признанных в океанографической практике в настоящее время является радиационный метод, основанный на регистрации ИК-излучения водной поверхности в определенном спектральном диапазоне. Современные ИК-рздиометры позволяют получать непрерывную информацию о температуре поверхности моря пока еще с недостаточно высокой точностью. Основные преимущества радиационного метода измерений заключаются в возможности использования авиационных и космических носителей ИК-аппаратуры, что позволяет получать информацию о распределении температуры поверхности моря на больших акваториях за малые промежутки времени.
Внедрение радиационного метода измерений в практику поставило ряд задач, связанных с методикой интерпретации информации,

Для учета рассматриваемых погрешностей измерений в общем случае градуировки радиометров по излучателю с произвольной из-лучательной способностью бдя* как следует из выражения (2.11), кроме отмеченной выше, необходима информация о величине £да и энергетической яркости излучения абсолютно черного тела ВД|д(Тр). При наличии этой информации могут быть рассчитаны таблицы, аналогичные табл.3.1 и 3.2.
Представленные таблицы относятся к двум крайним случаям состояния атмосферы: ясного неба и сплошной облачности нижнего яруса. Многообразие состояний облачного покрова осложняет задачу оперативного учета рассматриваемых погрешностей при различных видах облачности. При однородной облачности среднего и верхнего ярусов необходима дополнительная информация о ее высоте, излучательной способности и температуре на нижней границе облачности. В случае переменной облачности изменения показаний радиометра будут определяться изменением не только величины методической погрешности, но и самой температуры поверхности под влиянием локального изменения ее эффективного излучения. Последнее создает дополнительные трудности определения необходимых поправок. Следует однако отметить, что искомые поправки во всех

случаях будут находиться внутри интервала крайних значений, соответствующих ясному небу и сплошной облачности нижнего яруса. Учитывая сравнительно небольшую величину этого интервала при больших значениях излучательной способности поверхности, здесь может быть рекомендовано использование средних (по интервалу) значений поправок.
В заключение сформулируем основные результаты, полученные в этом разделе:
I. Проведен анализ и показана возможность оперативного уче-