Оценки точности температуры поверхности воды Ладожского озера по данным радиометров MODIS/ Aqua И MODIS/Terra

Аннотация

В настоящем исследовании выполнена оценка точности восстановления температуры поверхности Ладожского озера по данным радиометров MODIS, установленных на спутниках Aqua и Terra, в тёплый период (май–октябрь) 2003–2013 гг. Для валидации привлекались 245 контактных измерений, полученных сотрудниками Института озероведения РАН, и 62 мгновенных спутниковых поля уровня обработки L2 полученных с использованием алгоритма NASA с пространственным разрешением 1 км. Сопоставление спутниковых и in situ данных показало выраженную линейную зависимость с высокими коэффициентами детерминации (R² > 0,9), что подтверждает надёжность MODIS для оценки пространственно-временной изменчивости поверхностной температуры воды. Вместе с тем выявлено систематическое положительное смещение спутниковых значений относительно судовых измерений, достигающее 0,5 °C. Детальный анализ ошибок показал, что MODIS/Aqua в среднем превосходит MODIS/Terra по величине средней абсолютной ошибки (0,73 °C против 0,85 °C), однако характеризуется выраженной сезонной изменчивостью: в мае–июне наблюдается значительное положительное смещение при низком разбросе ошибок, тогда как в июле–октябре систематическая ошибка уменьшается, но дисперсия существенно возрастает. MODIS/Terra демонстрирует временную стабильность, сохраняя близкие значения смещения и стандартного отклонения на протяжении всего периода наблюдений, что делает его данные более предсказуемыми и надёжными для построения долговременных климатических рядов. Полученные результаты подтверждают принципиальную применимость обоих радиометров для мониторинга состояния Ладожского озера, однако различия в величине и сезонной динамике ошибок указывают на необходимость учёта специфики каждого прибора при анализе сезонной термики и формировании климатически значимых рядов.