|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Численное моделирование теплового радиоизлучения разорванных облачных полей для решения задач радиометрии тропосферных облаков с орбитальных космических аппаратовстатья
- Авторы: Кутуза Б.Г., Илюшин Я.А., Егоров Д.П., Копцов Я.В.
- Сборник: Параллельные вычислительные технологии – XVI международная конференция, ПаВТ'2022, г. Дубна, 29–31 марта 2022 г. Короткие статьи и описания плакатов
- Год издания: 2022
- Издательство: Изд-во ЮУрГУ
- Местоположение издательства: Челябинск
- Первая страница: 137
- DOI: 10.14529/pct2022
- Аннотация: СВЧ-радиометрический метод позволяет по яркостной температуре излучения атмосферы оценить ключевые интегральные параметры облачности -- полную массу водяного пара и водо-запас облаков . При наблюдениях нисходящего излучения с поверхности Земли пространст-венное разрешение СВЧ-радиометра обычно позволяет исследовать пространственно-временную изменчивость поля влагосодержания атмосферы . В то же время пространствен-ная разрешающая способность современных спутниковых СВЧ-радиометров в частотном диа-пазоне 10-40 ГГц составляет 12-30 км, что существенно больше горизонтальных размеров ку-чевых облаков. Для решения обратной задачи, как правило, используется однородная плоско-слоистая модель, которая игнорирует свойства разрывной и неоднородной структуры облачно-го поля. А учитывая нелинейность зависимости яркостной температуры атмосферы от водоза-паса облаков, эта особенность приводит к систематическим ошибкам в определении указанных выше интегральных параметров. В работе реализована планковская модель для генерации случайных разорванных полей кучевых облаков в трехмерной расчетной области . Проведен численный эксперимент по расчету распределений яркостной температуры уходящего излучения системы поверхность –атмосфера на частотах 22.2, 27.2, 37.5 и 90.8 ГГц при наличии разрывов облачности. Проведен анализ систематических ошибок восстановления интегрального водозапаса, возникающих из-за неучета разрывной структуры облачного поля. Показано, что относительная ошибка определе-ния двухчастотным радиометрическим методом усредненной по области сканирования величи-ны водозапаса облаков может значительно возрасти с увеличением разрывности облачного по-ля. В частности, оценено влияние среднего балла облачности и ширины диаграммы направлен-ности антенны на величину ошибки при определении среднего по области сканирования инте-грального водозапаса. Работа выполнена с использованием оборудования Центра коллективного пользования сверхвысокопроизводительными вычислительными ресурсами МГУ имени М.В. Ломоносова . Программный код реализован на основе стандарта параллельных вычислений OpenMP с распараллеливанием на все ядра в пределах одного узла кластера.
- Добавил в систему: Илюшин Ярослав Александрович