Спутниковые измерения температуры поверхности Земли могут оказаться важными в сочетании с приповерхностными температурами воздуха для понимания тенденций глобального потепления и похолодания.

Изменения приземной температуры воздуха во всём мире являются одним из важнейших индикаторов изменения климата. Но чтобы полностью охватить влияние повышения температуры на людей, растения и процессы на поверхности земли, климатологи и моделисты должны также учитывать температуру самой земли. Температура поверхности земли — буквально то, насколько тёплая или холодная земля на ощупь — важна, потому что она влияет почти на все процессы на поверхности планеты, от испарения до здоровья человека. 

Температура поверхности земли отличается от приповерхностной температуры воздуха, которая обычно измеряется метеостанциями на высоте 2 метра над землёй, но они обычно довольно близки друг от друга. Обладая глобальным охватом температуры как микроволновыми, так и инфракрасными данными, спутники могут помочь заполнить пробелы в данных о температуре приповерхностного воздуха в местах, где метеостанции отсутствуют, например, в Антарктиде и на Тибетском плато. Эти данные также ценны сами по себе: температура поверхности земли используется для картирования городских островов тепла и диспропорций тепла, проверки точности климатических моделей и оценки интенсивности засухи. 

Однако измерения температуры земли и воздуха не всегда близки друг к другу с необходимой точностью, поэтому учёным необходимо тщательно проверять их, прежде чем использовать для изучения климата. Чтобы определить, какие наборы спутниковых данных о температуре поверхности земли являются наиболее надежными, Good et al. завершили первую оценку шести различных наборов данных о температуре поверхности земли в рамках Инициативы Европейского космического агентства по изменению климата. Исследователи сравнили эти данные с данными о приземной температуре воздуха, чтобы проверить наличие несоответствий и найти расхождения, например, после замены спутниковых датчиков.

Авторы обнаружили, что шесть спутниковых наборов данных о температуре поверхности земли в целом демонстрируют изменчивость, аналогичную приземным температурам, полученным с метеостанций, но спутники с микроволновым зондированием немного лучше в инфракрасной области. Среди шести наборов данных MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)/Aqua и Advanced Along-Track Scanning Radiometer — оба набора инфракрасных данных — наиболее надёжно отслеживают временные изменения приповерхностных температур воздуха, поэтому можно предположить, что в настоящее время они являются лучшими кандидатами для долговременного наблюдения за временным мониторингом температуры и для выявления тенденций. Остальные наборы имели проблемы со стабильностью, которые приводили к скачкам и отключениям от данных о приповерхностной температуре воздуха. 

В совокупности полученные данные указывают на важность долгосрочных спутниковых данных о температуре поверхности земли для понимания изменений климата Земли, подчёркивая при этом необходимость тщательного рассмотрения согласованности любого набора данных с течением времени. 

(Earth and Space Science, https://doi.org/10.1029/2022EA002317, 2022).

 

Ссылка: https://eos.org/research-spotlights/satellites-can-accurately-take-earths-temperature