Частина 2 використання даних супутникових спостережень у географічних дослідженнях Змістовий модуль 3

Тема 6. Аерокосмічні методи досліджень у метеорології і кліматології

Лекція 15. Застосування супутникових спостережень для досліджень атмосфери: загальні представлення і моделі атмосфери, ключові змінні і відповідні інформативні ознаки атмосферних процесів за матеріалами ДЗЗ, перелік основних задач для застосування даних ДЗЗ в дослідженнях атмосфери, перелік основних супутникових місій і типів приладів для дослідження атмосфери, дослідження характеру атмосферної циркуляції, атмосферних фронтів, систем хмарності, радіаційного та теплового балансу Землі, спостереження за динамікою атмосферних явищ, вивчення системних кліматичних явищ, фізичних і хімічних властивостей атмосфери, складу атмосфери (компонентного складу, зокрема вивчення озонового шару, парникових газів, контролю специфічних забруднювачів), небезпечних явищ і процесів та змін клімату. Можливості застосування супутникових спостережень для вивчення парникового ефекту та визначення атмосферних концентрацій парникових газів і аерозолів.

Практичне заняття 8.

1. Технологічні аспекти супутникових спостережень атмосфери: схеми проведення спостережень, методологія зйомок, опис наявних супутникових місій і приладів.

2. Методи і алгоритми розрахунку хімічних і фізичних параметрів атмосфери за даними супутникових спостережень, алгоритм розрахунку атмосферних концентрацій парникових газів.

3. Методика просторово – часової регуляризації даних супутникових спостережень різного походження та наземних калібрувальних вимірювань атмосферних процесів для підвищення достовірності метеорологічних і кліматичних прогнозів і моделей.

4. Приклад розрахунку багаторічної динаміки атмосферної концентрації парникових газів над територією України за даними супутникових спостережень з можливістю оцінки індукованих змін кліматичних показників.

5. Можливості застосування результатів вивчення регіональних особливостей хімічних і фізичних властивостей атмосфери для уточнення регіональних моделей балансу вуглецю, вивчення динаміки процесів обміну атмосфери з океаном і суходолом, прогнозування надзвичайних ситуацій, змін регіональних екосистем.

Контрольні питання до теми 6:

1. Назвіть перелік основних задач для застосування даних ДЗЗ в дослідженнях атмосфери.

2. Які типи задач потребують залучення моделей атмосфери для інтерпретації даних супутникових спостережень?

3. Які типи задач потребують залучення результатів наземних полігонних вимірювань для калібрування і верифікації супутникових спостережень?

4. Привести розподіл діапазонів зйомки, що використовуються для вирішення окремих метеорологічних та кліматологічних задач.

Тема 7. Використання космічної інформації у вивченні гідросфери

Лекція 16. Застосування супутникових спостережень для досліджень світового океану: загальні представлення і моделі океанської циркуляції, ключові змінні і відповідні інформативні ознаки океанських процесів за матеріалами ДЗЗ, перелік основних задач для застосування даних ДЗЗ в дослідженнях океанів, перелік основних супутникових місій і типів приладів для дослідження океанів, дослідження характеру океанської циркуляції, радіаційного та теплового балансу морської поверхні, спостереження за динамікою океанських явищ, вивчення системних явищ, фізичних і хімічних властивостей океану, складу води (компонентного складу, зокрема солоності, контролю специфічних забруднювачів), спостереження і прогнозування небезпечних явищ і процесів та змін клімату. Дослідження полярних зон. Застосування методів ДЗЗ для вивчення геологічних і біологічних ресурсів океану.

Практичне заняття 9.

1. Застосування даних супутникового спостереження для пошуків покладів вуглеводнів на морському шельфі. Модель формування інформативних ознак в оптичному, тепловому і радіодіапазонах.

2. Застосування даних ДЗЗ для оцінки біологічної активності морських акваторій. Визначення параметрів розподілу планктону за матеріалами супутникової зйомки в оптичному діапазоні.

3. Приклад застосування матеріалів ДЗЗ для вивчення зони взаємодії «суходіл – море», вплив річкового стоку на формування екологічного режиму моря і прибережних територій, підхід до оцінки відповідних соціо-екологічних ризиків.

Лекція 17. Застосування супутникових спостережень для досліджень снігового і льодового покриву: загальні представлення і моделі формування снігового і льодового покриву, радіаційного балансу, моделі танення, ключові змінні і відповідні інформативні ознаки гляціологічних процесів за матеріалами ДЗЗ, перелік основних задач для застосування даних ДЗЗ в дослідженнях снігового і льодового покриву, перелік основних супутникових місій і типів приладів для дослідження снігу і льоду, система супутникового спостереження льодового і снігового покриву IMS (NOAA/NESDIS), спостереження за поширенням, потужністю та динамікою снігового покриву, вивчення покривного та гірського зледеніння, методи оцінки динаміки снігових запасів і танення снігу за даними супутникових спостережень в оптичному і радіодіапазонах, льодова проводка і контроль плавучого льоду, вивчення вічної мерзлоти.

Практичне заняття 10.

1. Визначення основних інформативних ознак льодовиків та сніжників в різних спектральних діапазонах.

2. Приклад застосування методики оцінки динаміки снігових запасів і танення снігу за даними супутникових спостережень в оптичному і радіодіапазонах з метою визначення паводкової небезпеки.

Лекція 18. Застосування супутникових спостережень для досліджень водних ресурсів суходолу: загальні моделі водного балансу територій, загальні представлення і моделі формування поверхневого і руслового стоку, моделі балансу ґрунтових вод, ключові змінні і відповідні інформативні ознаки гідрологічних процесів за матеріалами ДЗЗ, перелік основних задач для застосування даних ДЗЗ в дослідженнях водних ресурсів суходолу, перелік основних супутникових місій і типів приладів для гідрологічних досліджень, визначення основного переліку завдань для застосування даних ДЗЗ в задачах моніторингу річкових систем, визначення основного переліку завдань для застосування даних ДЗЗ в задачах лімнологічного моніторингу, визначення основного переліку завдань для застосування даних ДЗЗ в задачах моніторингу водно-болотяних угідь. Методи спостережень за гідрологічними явищами та процесами, гідрографічні дослідження, вивчення умов формування поверхневого та підземного стоку, гідрологічне районування та картографування, аналіз загроз якості водних ресурсів, оцінка стану і прогнозування змін басейнових екосистем, прогнозування і моніторинг надзвичайних ситуацій (повені і індуковані ними підтоплення об'єктів інфраструктури, заболочування, порушення комунікацій тощо). Методи оцінки глобального балансу вологи за матеріалами супутникового моніторингу.

Практичне заняття 11.

1. Приклади дешифрування гідрографічної мережі за даними супутникових спостережень. Оцінка якості зображень різних супутників та достовірності розпізнавання гідрографічної мережі в різних спектральних діапазонах.

2. Приклад вивчення водного балансу територій: аналіз стану водно-болотяних угідь з метою визначення тенденцій розповсюдження процесів підтоплень та заболочування за даними ДЗЗ.