Конструктор РКС Юрий Гектин: российские метеоспутники по ряду показателей превосходят аналоги из США, ЕС и Японии

 

- Юрий Михайлович, какую роль в ежедневном прогнозировании погоды сегодня играет информация, собранная космическими аппаратами?

- Информация со спутников сегодня - краеугольный камень прогнозов погоды. Правильная оценка состояния атмосферы и ее динамики рассчитывается на основе моделей, исходными данными для которой являются результаты глобальных измерений множества гидрометеорологических параметров: скорости и направления ветра на различных высотах, температуры и ее изменения с высотой, профилей влажности, распределения и плотности (влагозапас) облачности по высоте, скорости перемещения облачности и направления ее движения, распределения атмосферного давления и других показателей. Причем, чем глобальней и чаще сетка подобных измерений, тем выше будет качество прогноза.

Современные исследователи исходят из того, что необходимо иметь сетку с шагом в 10×10 км, что, безусловно, невозможно без привлечения космических систем получения информации, обеспечивающих глобальность и высокую частоту обновления получаемых данных. Обработка этого огромного массива данных проводится на суперкомпьютерах, один из которых находится в Москве на территории Гидрометцентра.
- На какой срок сегодня можно составить максимально точный прогноз погоды?

Считается, что стопроцентная реализация прогноза достижима на глубины не более суток, хотя при некоторых благоприятных ситуациях возможны и более долговременные прогнозы ­- до двух-трех недель.
- Как за последние годы изменилась точность прогнозирования погоды? Что на это влияет?

- Как я уже говорил, точность прогнозов зависит от точности измерений различных параметров атмосферы, а также частоты пространственной и временной сетки измерений. За последние годы значительно возросло количество гидрометеорологических спутников, все больше стран участвуют в создании единой международной системы по наблюдению за климатическими процессами. Это, в свою очередь, позволяет увеличить пространственно-временную сеть измерений и, соответственно, повысить вероятность успешного прогнозирования. Но надо отметить, что это крайне медленный процесс, видимо мы что-то не понимаем в физических основах эволюции атмосферы и климата Земли.
- Какие приборы стоят на современных гидрометеорологических спутниках? Какие у них функции?

- Прежде всего, это многоспектральные системы наблюдения, которые устанавливаются как на низких, в основном полярных орбитах, так и на геостационарных. Эти приборы проводят съемку Земли в оптической области спектра от 0.4 до 15.0 микронов. Причем они не только получают изображения, а с очень высокой точностью измеряют яркость и радиационную температуру объектов наблюдения. К примеру, точность измерения температуры может достигать 0.05 градусов по Цельсию.

Крайне важную информацию получают ИК-Фурье спектрометры. Они позволяют с высокой точностью построить профили влажности и температуры по высоте.

Аналогичную информацию, но независимо от наличия облачности, получают пассивные СВЧ-радиометры.

Кроме того, необходимо при оценках состояния атмосферы учитывать и "космическую" погоду, данные по которой поставляет другой комплекс приборов.
- Производятся ли подобные приборы в России?

- Все вышеперечисленные приборы разрабатываются и производятся в России. В РКС мы производим приборы, информация с которых непосредственно используется для прогнозирования климатических процессов: многоспектральные системы наблюдения (МСУ), пассивный СВЧ-радиометр МТВЗА и приборы комплекса космической погоды - ГГАК.
- Это перспективные разработки или они уже работают в космосе?

- Что касается МСУ, то наши приборы уже работают на геостационарных космических аппаратах "Электро-Л", а также на низкоорбитальных - "Канопус-В-ИК", "Метеор-М". Получаемые с них данные используются при разработке прогнозов погоды.

В РКС производится СВЧ-радиометр под названием МТВЗА-ГЯ, который работает на аппаратах "Метеор-М". Он используется для измерений температуры и влажности атмосферы.

На аппаратах серий "Метеор" и "Электро" работают наши гелиогеофизические аппаратурные комплексы. Они дают оперативные данные об активности Солнца. Это потоки энергетических частиц, изменения магнитного поля и излучение Солнца в рентгеновском и радиодиапазонах. По показаниям этих приборов ведется расчет радиации при авиаперелетах в полярных областях, расчет прохождения волн, расчет УФ-индекса и получение данных о магнитных бурях. Это позволяет предупреждать пики аварий, особенно в авиации и энергетической инфраструктуре.
- Какими будут гидрометеорологические спутники нового поколения? Можете рассказать об основных тенденциях?

Основные тенденции в развитии приборостроения для спутниковой гидрометеорологии заключаются в повышении точности измерений и обеспечении их временной стабильности. Насколько сложна эта задача с точки зрения развития новых технологий можно судить по стоимости зарубежных приборов нового поколения - это сотни миллионов долларов.
- Как далеко Россия продвинулась в данных разработках? Насколько сильно мы отстаем от мировых лидеров?

- По уровню разработок по-разному - в чем-то мы немного отстаем, в чем-то даже опережаем коллег из США, ЕС и Японии. Наша проблема в куда более скромном финансировании всей отрасли и, как следствие, очень длительных сроках внедрения разработок. Но спутники, в функционал которых входит получение данных для прогноза погоды, производятся, они запускаются и группировка будет развиваться.

Российская "изюминка" - это программа "Арктика". Ее реализация позволит существенно увеличить сеть наблюдений, расширив ее на ранее недоступные, арктические зоны. В настоящее время считается, что именно эти наблюдения, выполняемые с высокой периодичностью, существенно сдвинут развитие климатических моделей и исследования динамических процессов в атмосфере Земли.

Кроме того, в РКС идет работа и по созданию гидрометеорологической аппаратуры нового поколения для космических аппаратов "Метеор-МП", "Канопус-ВО", "Электро-М".
- Используются ли данные, собранные российскими гидрометеорологическими спутниками, в других странах?

- Россия входит в международную организацию по получению и обмену космическими гидрометеорологическими данными и, соответственно, информация с наших спутников участвует в создании глобальных прогностических карт.