Том 35, номер 07, статья № 3

Шибанов Е. Б., Папкова А. С., Калинская Д. В. Особенности использования алгоритмов атмосферной коррекции для восстановления яркости Черного моря в дни пылевых переносов по спутниковым данным MODIS. // Оптика атмосферы и океана. 2022. Т. 35. № 07. С. 532–538. DOI: 10.15372/AOO20220703.
Скопировать ссылку в буфер обмена

Аннотация:

Для акватории Черного моря рассмотрены три периода пылевых переносов и отобраны даты наиболее интенсивного их воздействия. В ходе анализа спутниковых снимков MODIS Aqua были определены вероятные пиксели пыли, подтвержденные натурными измерениями наземных фотометров CIMEL-318 (станции AERONET). Далее с использованием метода главных компонент (ковариационного анализа) оценивалось влияние пыли на изменчивость коэффициента спектральной яркости моря. В случаях пылевых переносов спектральные свойства первого собственного вектора величины яркости объясняются наличием поглощающего аэрозоля. Эффект поглощения проявляется в уменьшении яркости в направлении наблюдения, при этом максимум первого собственного вектора приходится на коротковолновую область спектра. В случае чистой атмосферы первый собственный вектор, в меньшей степени подверженный ошибкам атмосферной коррекции, принимает минимальные значения в коротковолновой области спектра, а его максимум лежит в середине видимого диапазона.

Ключевые слова:

атмосферная коррекция, яркость моря, пылевой аэрозоль, АОТ, микрочастицы, концентрация, MODIS, AERONET, HYSPLIT

Список литературы:

1. Gordon H.R. Removal of atmospheric effects from satellite imagery of the ocean // Appl. Opt. 1978. V. 17. P. 1631–1636.
2. Viollier M., Tanre D., Deschamps P.Y. An algorithm for remote sensing of water color from space // Bound.-Lay. Meteorol. 1980. V. 18. P. 247–267.
3. Gordon H.R., Wang M. Retrieval of water-leaving radiance and aerosol optical thickness over the oceans with SeaWiFS: A preliminary algorithm //Appl. Opt. 1994. V. 33, N 3. P. 443–452.
4. Shettle E.P., Fenn R.W. Models for the aerosols of the lower atmosphere and the effects of humidity variations on their optical properties. Report AFGL-TR-79-0214. Air Force Geophysics Laboratory, USA, 1979.
5. Суетин В.С., Королев С.Н., Суслин В.В., Кучерявый А.А. Проявление особенностей оптических свойств атмосферного аэрозоля над Черным морем при интерпретации данных спутникового прибора SeaWiFS // Мор. гидрофиз. журн. 2004. T. 1. C. 69–79.
6. Суетин В.С., Королев С.Н., Суслин В.В., Кучерявый А.А. Проявления атмосферных искажений в данных спутникового прибора SeaWiFS в окрестности океа­нографической платформы в Кацивели летом 2002 г. // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шель­фа. 2004. T. 11. С. 174–183.
7. Корчемкина Е.Н., Шибанов Е.Б., Ли М.Е. Усовершенствование методики атмосферной коррекции для дистанционных исследований прибрежных вод Черного моря // Исслед. Земли из космоса. 2009. T. 6. С. 24–30.
8. Кондратьев К.Я. Перенос излучения в атмосфере. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. 402 с.
9. Waters J.W. Absorption and emission by atmospheric gases // Methods of Experimental Physics. New York: Academic, 1976. V. 12, part B. P. 142–176.
10. Nobileau D., Antoine D. Detection of blue-absorbing aerosols using near infrared and visible (ocean color) remote sensing observations // Rem. Sens. Environ. 2005. V. 95. P. 368–387.
11. Kalinskaya D.V., Papkova A.S. Effect of the absorbing aerosol on the value of the brightness spectral factor by AERONET data and MODIS satellite data over the Black sea region // Proc. SPIE. 2019. V. 11208. P. 112084R.
12. Папкова А.С., Шибанов Е.Б. Влияние пылевого аэрозоля на результаты атмосферной коррекции спектрального коэффициента яркости Черного и Средиземного морей по спутниковым данным MODIS // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18, № 6. С. 46–56.
13. Ahmad Z., Franz B., McClain C., Kwiatkowska E., Werdell J., Shettle E., Holben B. New aerosol models for the retrieval of aerosol optical thickness and normalized water-leaving radiances from the SeaWiFS and MODIS sensors over coastal regions and Open Oceans // Appl. Opt. 2010. V. 49. P. 5545–5560.
14. Morel A., Antoine B., Gentili B. Bidirectional reflectance of oceanic waters: Accounting for Raman emission and varying particle scattering phase function // Appl. Opt. 2002. V. 41. P. 6289–6306.
15. Zibordi G., Holben B. AERONET-OC: A network for the validation of ocean color primary products // Atmos. Ocean. Technol. 2018. V. 2. P. 1634–1651.
16. Papkova A.S., Papkov S.O., Shukalo D.M. Prediction of the atmospheric dustiness over the Black Sea region using the WRF-Chem model // Fluids. 2021. V. 6, N 6. P. 201.
17. Ширяев А.Н. Вероятность: в 2-х т. М.: МЦНМО, 2004. 520 с.
18. Shibanov E.B., Korchemkina E.N. Retrieving of the biooptical characteristics of Black-sea waters under the conditions of constant reflectance at a wavelength of 400 nm // Phys. Ocean. 2008. V. 18, N 1. P. 25–37.