Оптические и геометрические характеристики облаков верхнего яруса по данным лазерного поляризационного зондирования 2009-2023 гг. в Томске
И.Д. БРЮХАНОВ1,2, О.И. КУЧИНСКАЯ1, Е.В. НИ1, М.С. ПЕНЗИН1, И.В. ЖИВОТЕНЮК1, А.А. ДОРОШКЕВИЧ1, Н.С. КИРИЛЛОВ1, А.П. СТЫКОН1, В.В. БРЮХАНОВА1, И.В. САМОХВАЛОВ1
1Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия
plyton@mail.tsu.ru
2Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
Ключевые слова: облака верхнего яруса, ориентированные ледяные кристаллы, поляризационный лидар, матрица обратного рассеяния света, аэрологическое зондирование, реанализ ERA5, базы данных, искусственные нейронные сети, простой многослойный персептрон, метод случайного леса, метод главных компонент, автокодировщик, кросс-валидация
Страницы: 105-113
Аннотация
Повышение точности прогнозов погоды и климата требует углубленного понимания атмосферных процессов и явлений, которые определяются, в том числе, облаками верхнего яруса (ОВЯ). Представлены результаты экспериментов по поляризационному лазерному зондированию ОВЯ. Объединены данные систематических измерений на высотном матричном поляризационном лидаре Томского государственного университета с декабря 2009 по июль 2023 г. Определены оптические (матрица обратного рассеяния света, оптическая толща, отношение рассеяния) и геометрические (высота нижней и верхней границ, вертикальная мощность) характеристики ОВЯ. Массив данных дополнен вертикальными профилями метеорологических величин (температура, относительная и удельная влажность, направление и скорость ветра), полученными по данным аэрологического зондирования и реанализа ERA5. Оценена частота регистрации ОВЯ и частота регистрации ОВЯ с преимущественно горизонтальной ориентацией частиц. Полученные результаты объединены в базу данных (БД), которая использовалась для создания программного продукта на основе нейронных сетей для восстановления зависимостей между метеорологическими параметрами атмосферы и оптическими характеристиками ОВЯ. БД может применяться для различных, в том числе самостоятельных, вариантов обучения решению задач атмосферной оптики.
DOI: 10.15372/AOO20240203 |
