SMOS присоединяется к ведущей системе прогнозирования погоды

С 11 июня 2019 года измерения миссии SMOS Европейского космического агентства (ESA) полностью интегрированы в систему прогнозирования Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды (ECMWF). Это позволяет точнее описывать содержание воды в почве.

Миссия SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity), запущенная в 2009 году, предоставляет глобальные наблюдения за излучениями с поверхности Земли, особенно за влажностью почвы и соленостью океана — двумя ключевыми переменными в круговороте воды. Точные прогнозы погоды критически важны для коммерческой деятельности и отдыха. Интеграция данных SMOS в оперативную систему ECMWF — значительное достижение. Пока используются только измерения SMOS над сушей для поддержки общих прогнозов погоды.

Патрисия де Росне, руководитель группы ассимиляции связанных данных в ECMWF, отмечает, что использование измерений SMOS дает лучшее описание пространственного распределения воды в почве. Эти измерения важны для понимания сложного взаимодействия между поверхностью суши и атмосферой, что крайне важно для системы прогнозирования. Для оперативного использования данные должны быть доступны быстро. Генерирование геофизических данных о влажности почвы занимает около восьми часов после зондирования.

Для ускорения процесса была применена методика машинного обучения с использованием искусственной нейронной сети, которая вычисляет значения влажности почвы по спутниковым данным за секунды. Эта технология была адаптирована лабораториями CESBIO и LERMA. Немесио Родригес-Фернандес из CESBIO, разработавший и обучивший нейронную сеть, подчеркивает, что использование нейросетей стало ключом к своевременной интеграции данных SMOS для прогноза погоды.

Учитывая, что SMOS предоставляет информацию в любых погодных условиях, он также дает новые данные для отслеживания ураганов и измерения тонкого морского льда. В будущем информация от SMOS над океанами и полярными регионами также может использоваться в сочетании с моделями системы Земли и системами ассимиляции данных. Маттиас Друш, научный сотрудник миссии SMOS в ESA, отметил, что эта успешная интеграция, подготовка к которой велась более 15 лет, показывает, как модели и даже оперативные приложения выигрывают от новых наблюдений. На данный момент SMOS — единственный спутник-исследователь Земли, чьи измерения оперативно используются для глобальных среднесрочных прогнозов погоды.