Первое спутниковое определение компонент температуры поверхности суши

Температура поверхности суши (LST) является критически важным параметром для понимания энергетического баланса Земли и мониторинга изменения климата. Однако из-за ограниченного пространственного разрешения современных спутниковых наблюдений измерения LST часто отражают смесь освещённых солнцем и затенённых компонентов поверхности. Это смешивание вносит значительную неопределённость в ключевые экологические оценки, такие как анализ глобальных тенденций потепления и оценка воздействия лесовосстановления.

Чтобы решить эту проблему, исследовательская группа из Института аэрокосмической информации Китайской академии наук впервые представила спутниковое определение компонент LST — а именно температуры освещённой почвы, затенённой почвы и растительности. Это достигнуто путём интеграции многоисточниковых наблюдений и использования теплового эффекта «горячего пятна». Результаты опубликованы в журнале Remote Sensing of Environment.

Полевые эксперименты показали, что разница температур между освещёнными и затенёнными поверхностями может превышать 20 K в полдень летом. Спутниковые анализы указывают, что этот тепловой контраст может приводить к вариации в 0,6 K в определяемой температуре поверхности на каждые 10 градусов изменения угла обзора спутника относительно солнца. Использование информации о «горячем пятне» повышает точность определения более чем на 20%.

Новый метод усиливает угловую информацию, комбинируя данные полярно-орбитальных спутников (например, радиометра SLSTR) с данными геостационарных спутников (таких как AHI и SEVIRI) в виртуальную группировку. Метод использует модель TIRT, которая задействует индекс скученности для более эффективного улавливания сигналов «горячего пятна», связанных со структурой растительности. Также он включает разницу температур компонент как физический априор и использует байесовский вывод для повышения стабильности определения. Валидация с использованием данных с площадок в Китае (Хэйхэ), Португалии (EVO) и Намибии (KAL) показала последовательное повышение точности.