 |
2.2 Пути использования спутниковой информации
|
|
|
|
С целью повышения безопасности полета авиации, сохранения жизни и здоровья граждан, имущества за счет оперативно предупреждения командиров воздушных судов и органов управления воздушным движением о погодных условиях используются следующие виды спутниковой информации:
1) Обзорные и региональные карты диагноза опасных для авиации метеорологических явлений (с детальностью 0. 1° географической широты и долготы и уточненной географической привязкой 96, 48 и 12 раз в сутки) предоставлены на рисунке 4. Сфера их наблюдения:
- высота верхней границы кучево-дождевой облачности;
- грозы, шквал, град, ливни, направление переноса в атмосфере;
- радиационная температура облачности и подстилающей поверхности;
- интенсивность обледенения в облаках и высотные границы зон обледенения [7].
Рисунок – 4 Высота верхней границы кучево-дождевой облачности
(ФГБУ “НИЦ “Планета”)
С их помощью происходит оперативное распознавание текущего положения возможных гроз, кучево-дождевых облаков, шквалов, осадков разной интенсивности и фазы, направления их переноса, интенсивности обледенения на разных высотах, синоптических условий и других метеорологических явлений, опасных для авиации, необходимых для подготовки прогноза погоды.
2) Цветосинтезированные изображения вулканической активности по территории России (1 раз в сутки) – для наблюдения за выбросами вулканического пепла (рисунок 5). Необходим мониторинг вулканической активности, для дальнейших рекомендаций летному составу и органам управления воздушным движением [7].
Рисунок – 5 Цветосинтезированный монтаж космических изображений
3) Карты траекторий движения тропических циклонов (рисунок 6) и монтажи космических изображений тропических циклонов на всех стадиях развития наблюдают за очагами возникновения и траектории движения тропических циклонов. С их помощью осуществляется мониторинг тропических циклонов на всех стадиях их развития для дальнейших рекомендаций летному составу и органам управления воздушным движением [7].
|
|
|
Рисунок – 6 Траектории движения тропических циклонов за период
с 2006 - 2015г. г. (ФГБУ “НИЦ “Планета”)
4) Карты нефанализа, форм облачности (рисунок 7), данные спутникового зондирования атмосферы для наблюдений за количеством и формами облаков, опасных явлений погоды, направлений перемещения воздушных масс. Мониторинг облачности и опасных явлений погоды необходим для подготовки прогноза погоды.
Рисунок – 7 Тип облачности (ФГБУ “НИЦ “Планета”)
Карты метеорологических явлений составляются в НИЦ «Планета» в реальном времени с периодичностью 15 минут по данным геостационарного спутника Meteosat-10 с использованием результатов численного прогноза полей температуры и влажности атмосферы предоставлены на рисунке 8. Карты предоставляются в Московский центр автоматизированного управления воздушным движением для обеспечения безопасности полетов авиации, а также используются для уточнения прогноза опасных явлений погоды.
Рисунок – 8 Метеорологические явления (ФГБУ “НИЦ “Планета”)
Поля скорости и направления ветра на различных уровнях атмосферы выпускаются в НИЦ «Планета» с периодичностью 8 раз в сутки по данным геостационарных спутников (рисунок 9).
Информационная продукция усваивается в схемах численного прогноза погоды, а также применяется для обеспечения безопасности полетов авиации.
Рисунок – 9 Оценочная максимальная скорость ветра (ФГБУ “НИЦ “Планета”)
ФГБУ “НИЦ “Планета” осуществляет ежедневный визуальный контроль тропической зоны Земного шара с целью обнаружения тропических циклонов и определения координат их центров. Созданная на основе координат файловая база данных, используется в дальнейшем для расчета тематических карт и анимационных продуктов [7].
|
|
|
Образование и развитие тропических циклонов, одного из опаснейших явлений природы, происходит над акваториями океанов в тропических широтах обоих полушарий, где редка сеть метеорологических станций [8].
До появления метеорологических спутников Земли было очень сложно зафиксировать моменты возникновения тропических циклонов и проследить за траекториями их движения. Естественно, что климатические данные о тропических циклонах страдали большой неточностью.
С появлением метеорологических искусственных спутников Земли ситуация кардинально изменилась. Ни одна вихревая структура облачности в тропической зоне не остается незамеченной. Появилась возможность не только определять районы и моменты зарождения тропических циклонов, но и прослеживать траектории их движения в течение всего периода их существования.
Появилась, широко используемая во многих странах, автоматизированная технология (V. Dvorak, США), позволяющая по конфигурации и размеру облачного массива тропического циклона и его яркостной температуре определять интенсивность тропических циклонов, что особенно важно при ограниченных возможностях прямых измерений.
Однако, не смотря на интенсивное развитие науки и техники, тайна возникновения тропических циклонов до конца не разгадана. Почему, из многочисленных депрессий, возникающих в тропической зоне обоих полушарий, в среднем одна из десяти получает свое дальнейшее развитие и достигает стадии тропического шторма или урагана? Вопрос до конца не изучен и остается открытым. Поэтому и точность прогнозирования возникновения тропических циклонов остается на достаточно низком уровне и является предметом интенсивных исследований [8].
Несмотря на то, что в нашей стране и за рубежом за годы космической эры накоплен обширный статистический и аналитический материал по тропическим циклонам, любые дополнительные сведения о районах и периодичности их возникновения, перемещении и эволюции могут принести определенную пользу при дальнейшем изучении процессов возникновения и развития тропических циклонов и разработки методов их прогнозирования.
|
|
|
Исходя из вышеизложенного, в ФГБУ “НИЦ “Планета” была разработана методика определения по спутниковым изображениям количественных характеристик движения тропических циклонов, построения тематических карт, гистограмм, а также анимационных продуктов (файлов), позволяющих в динамике прослеживать возникновение и развитие тропических циклонов.
Методика космического мониторинга тропических циклонов в своей основе рассчитана на использование файловой базы данных временных и географических координат центров тропических циклонов за определенный период времени [8].
На рисунке 10 представлена технологическая схема сбора, обработки, анализа и распространения данных о тропических циклонах.
Технология включает в себя два этапа [8]:
Этап 1. Определение временных и географических координат центров тропических циклонов, формирование на их основе телеграмм «VORTEX» и занесение их в файловую базу данных.
Этап 2. Анализ файловой базы данных и получение информационных продуктов в виде тематических карт, таблиц, гистограмм и анимационных файлов.
Рисунок – 10 Технологическая схема получения данных о тропических циклонах
Геофизическая информационная продукция интегрирована в единую геоинформационную систему и содержит данные, получаемые для разных слоев атмосферы:
1) экзосфера (распределение потоков солнечных протонов и электронов вдоль орбит космического аппарата);
2) ионосфера и мезосфера (индексы геомагнитной активности в высоких широтах; условия для распространения радиоволн; динамические, термодинамические, электрические, газовые и аэрозольные характеристики ионосферы и мезосферы и др. );
3) стратосфера (общее содержание озона);
4) тропосфера (вертикальные профили температуры и влажности, поля ветра, облачный покров, осадки, опасные явления погоды и др. – по данным спутниковых, метеорадиолокационных и грозорегистрационных наблюдений) [6].
|
|
|
В геоинформационной системе также содержатся данные ледовой обстановки, температуры поверхности океана и суши и др., получаемые по спутниковым наблюдениям.
Продукция производится профильными научными учреждениями Росгидромета. НИЦ «Планета» создан и эксплуатируется оперативный геофизический центр Росгидромета для сбора, интеграции и представления потребителям геофизической информационной продукции спутниковых и наземных систем наблюдения. Информация о геофизической обстановке предоставляется посредством картографических веб-сервисов и используется в интересах Росгидромета, Минобороны России и других министерств, и ведомств.
Региональная система оперативного мониторинга и прогнозирования опасных гидрометеорологических явлений «ГИС «Метео ДВ» разработана в НИЦ «Планета» в сотрудничестве с Дальневосточным УГМС и ДВНИГМИ [8].
Система решает задачи автоматизации процессов хранения, обработки и комплексного отображения различных видов информации по Дальневосточному региону России: метеорологических, гидрологических и аэрологических наблюдений, данных прогностических моделей, экологической и геофизической информации, спутниковой продукции.
Предоставление информационной продукции в виде картографических веб-сервисов позволяет значительно сократить сроки информирования авиации об изменениях гидрометеорологической обстановки.
|
|
|
