Подобно термометрам, спутниковые приборы могут измерять температуру поверхности Земли. Новый проект Европейского космического агентства GlobTemperature – это обобщение данных, полученных различными космическими приборами, которое позволит учёным совершенно по-иному взглянуть на температурные данные континентальной поверхности, океана и ледяных покровов Земли.
Информация о температуре поверхности земли является ключевым параметром для изучения особенностей нашей планеты. Она играет важную роль в физических процессах, таких как атмосферная конвекция и поверхностное испарение, биологических процессах, таких как чувствительность растительности к снижению и повышению температуры, а также химических процессах (например, эмиссии газов в атмосферу Земли).
Долгосрочные тенденции в поверхностной температуре могут также быть индикатором изменения климата.
Метеорологи и климатологи, невзирая на доступность спутниковых измерений, полагаются в большей степени на воздушные измерения температуры, проводимые с использованием термометров, установленных на метеостанциях наземного базирования. Это связано с тем, что данные различных спутниковых приборов, использующих инфракрасные и микроволновые параметры, а также разнообразие форматов интерпретации информации, не всегда просты в понимании.
Кроме того, весьма трудно преобразовывать спутниковые измерения температуры твёрдой поверхности Земли в воздушную температуру, обычной используемую метеорологическими станциями. Примером этого является разница в температуре горячего асфальта и прохладной лужайки при одной и той же температуре воздуха. Более того для спутниковых данных характерны пробелы в получении данных, обусловленные облачными покровами или невозможностью проведения круглосуточных наблюдений.
Для того, чтобы восполнить эти пробелы и максимально удовлетворять потребности пользователей данных о поверхностной температуре Земли, Европейское космическое агентство не так давно инициировало проект GlobTemperature.
GlobTemperature предусматривает обобщение данных о температуре поверхности, полученных различными спутниками в информацию единого формата, которая будет доступна в онлайн-режиме.
В рамках проекта будут использоваться данные спутниковых приборов, среди которых SEVIRI, установленные на борту спутников европейской метеорологической системы MSG, AVHRR и IASI спутника MetOp, американские и японские приборы будущего Sentinel-3. Также в GlobTemperature будут использоваться заархивированные данные прибора ATSR, который летал на спутниках миссий ERS и Envisat.
Новые наборы данных, созданные в рамках GlobTemperature, обеспечат более полное представление о дневных и ночных температурах, а также зависимость от облачности. Способствовать продвижению этих наборов данных будут пять тематических исследований, целью которых продемонстрировать преимущества, которыми обладают спутниковые измерения.
Например, на трёх испытательных полигонах, расположенных в Африке, Европе и Северной Америке, будут проводиться исследования, направленные на выявления того, как спутниковые измерения могут способствовать точному прогнозированию показателей суммарного испарения.
По словам Carlos Jimenez из французской компании Carlos Jimenez, температура поверхности суши – это ключевой параметр управления тепловыми потоками, спутниковая оценка которых будет способствовать совершенствованию оценок суммарного испарения в глобальном масштабе.
Модели суммарного испарения используются для мониторинга условий засухи и прогнозирования урожайности сельскохозяйственных культур. Особенно такие модели важны в слабо развивающихся странах, где наземные метрологические наблюдения практически не проводятся.
Учёные из Met Office Hadley Centre в настоящее время использую воздушные температурные данные от метрологических станций для мониторинга температуры поверхности земли и определения количественных изменений климата. На земном шаре существуют тысячи наземных станций, но ввиду незначительного масштаба далеко не всем удается производить точную оценку поверхностной температуры.
По словам Lizzie Good из Hadley Centre, проект GlobTemperature станет новой вехой в метеорологических исследованиях. Она надеется, что данные такого рода можно будет регулярно использовать для совершенствования и дополнения воздушных наборов температурных данных, которые традиционно используются для мониторинга климата.
Lizzie Good также отметила, что Hadley Centre планирует использовать данные GlobTemperature для исследования взаимосвязи между температурой воздуха и поверхностной температурой континентальной суши, разница в которой может достигать нескольких градусов. По её словам, это важный шаг на пути к возможности синергического использования этих двух наборов данных.
Кроме того, такую информацию можно будет использовать для совершенствования моделей арктического морского льда.
По словам Jacob Hoyer из Danish Meteorological Institute, отсутствие наблюдений в Северном Ледовитом океане делает моделирование океанического-морского льда крайне трудоёмким и сложным процессом, а использование новых данных GlobTemperature позволит лучше разграничивать температуру морского льда и атмосферы, тем самым увеличивая производительность моделей.
Проект GlobTemperature будет проводиться в течении ближайших трёх лет. 25-26 июня 2014 года в Karlsruhe Institute of Technology планируется провести конференцию, посвященную этому проекту.
