ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 2. С. 225-234

Сравнение данных наземного и спутникового мониторинга аэрозольной оптической толщины атмосферы для территории России

И.Н. Плахина 1 , Н.В. Панкратова 1 , Е.Л. Махоткина 2 
1 Институт физики атмосферы им. А. М. Обухова РАН, Москва, Россия
2 Главная геофизическая обсерватория им. А. И. Воейкова, Санкт-Петербург, Россия
Одобрена к печати: 31.12.2017
DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-2-225-234
Исследования атмосферных аэрозолей проводятся во всем мире с целью оценки их воздействия на радиационный баланс Земли, на региональные и глобальные изменения климата. Аэрозоли представляют собой мелкие твёрдые частицы или капельки жидкости, взвешенные в воздухе, диаметр которых варьирует от нескольких нанометров до нескольких десятков микрометров. Они различаются по источникам, размерам, форме, составу и времени жизни в атмосфере. Существуют различные подходы к экспериментальным исследованиям аэрозолей в атмосфере, например наземные или спутниковые наблюдения. В настоящем исследовании представлены комбинированные спутниковые измерения, полученные с помощью аппаратуры MODIS, наземные наблюдения Российской актинометрической сети (ГМС) и данные станций наземной аэрозольной роботизированной сети (AERONET) для оценок аэрозольной оптической толщины атмосферы (АОТ) на длине волны 550 нм и последующих сопоставлений. В настоящей работе использованы данные всех трёх систем наблюдений. Оценки выполнены для нескольких регионов России: Европейской территории, дальневосточного Приморья, Забайкалья. По результатам анализа попарно синхронизированных рядов дневных значений АОТ выявлен существенный разброс данных, в то же время средние многолетние значения АОТ для трёх систем наблюдений близки как по величине, так и по диапазону вариаций.
Ключевые слова: аэрозольная оптическая толщина, актинометрическая сеть России, AERONET, MODIS
Полный текст

Список литературы:

  1. Абакумова Г. М., Евневич Т. В., Никольская Н. П. Влияние города на прозрачность атмосферы. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1983. 94 c.
  2. Махоткина Е. Л., Лукин А. Б., Плахина И. Н., Панкратова Н. В. Анализ годового хода и межгодовой изменчивости аэрозольной оптической толщины атмосферы над территорией России // Исследование Земли из космоса. 2006. № 5. С. 63–71.
  3. Плахина И. Н., Махоткина Е. Л., Панкратова Н. В. Вариации аэрозольной оптической толщины атмосферы на территории России в последние 30 лет: сезонные изменения и многолетний ход // Метеорология и гидрология. 2007. № 2. C. 19–29.
  4. Плахина И. Н., Махоткина Е. Л., Панкратова Н. В. Вариации аэрозоля в толще атмосферы по данным российской актинометрической сети (1976–2006 гг.) // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2009. Т. 45. № 4. С. 489–500.
  5. Плахина И. Н., Панкратова Н. В., Махоткина Е. Л. Пространственные вариации фактора мутности атмосферы над Европейской территорией России в условиях аномального лета 2010 г. // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2011. Т. 47. № 6. С. 1–6.
  6. Сакерин С. М., Андреев С. Ю., Бедарёва Т. В., Кабанов Д. М., Корниенко Г. И., Holben B., Смирнов А. Аэрозольная оптическая толща атмосферы в дальневосточном Приморье по данным спутниковых и наземных наблюдений // Оптика атмосферы и океана. 2011. Т. 24. № 8. C. 654–660.
  7. Сакерин С. М., Андреев С. Ю., Бедарёва Т. В., Кабанов Д. М. Особенности пространственного распределения аэрозольной оптической толщи атмосферы в азиатской части России // Оптика атмосферы и океана. 2012. Т. 25. № 6. C. 484–490.
  8. Ситнов С. А. (2011а) Пространственно-временная изменчивость оптической толщи аэрозоля над центральной частью европейской территории России по данным спутниковых приборов MODIS // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2011. Т. 47. № 5. С. 634–652.
  9. Ситнов С. А. (2011б) Анализ спутниковых наблюдений аэрозольных оптических характеристик и газовых примесей атмосферы над центральным районом Российской Федерации в период аномально высоких летних температур и массовых пожаров 2010 г. // Оптика атмосферы и океана. 2011. Т. 24. № 7. С. 572–581.
  10. Тарасова Т. А., Ярхо Е. В. Определение аэрозольной оптической толщины атмосферы по измерениям прямой интегральной радиации // Метеорология и гидрология. 1991. № 12. С. 66–71.
  11. Boucher O., Randall D., Artaxo P., Bretherton C., Feingold G., Forster P., Kerminen V.-M., Kondo Y., Liao H., Lohmann U., Rasch P., Satheesh S. K., Sherwood S., Stevens B., Zhang X. Y. Clouds and Aerosols // Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / eds. T. F. Stocker, D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S. K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex, P. M. Midgley. Ch. 7. Cambridge, United Kingdom, N. Y., USA: Cambridge University Press, 2013. P. 571–658. DOI: 10.1017/CBO9781107415324.016.
  12. Dubovik O., King M. D. A flexible inversion algorithm for retrieval of aerosol optical properties from Sun and sky radiance measurements // J. Geophysical Research. 2000. V. 105. No. D16. P. 20673–20696.
  13. Dubovik O., Smirnov A., Holben B. N., King M. D., Kaufman Y. J., Eck T. F., Slutsker I. Accuracy assessments of aerosol optical properties retrieved from Aerosol Robotic Network (AERONET) Sun and sky radiance measurements // J. Geophysical Research. 2000. V. 105. No. D8. P. 9791–9806.
  14. Dubovik O., Holben B. N., Eck T. F., Smirnov A., Kaufman Y. J., King M. D., Tanre D., Slutsker I. Variability of absorption and optical properties of key aerosol types observed in worldwide location // J. Atmospheric Sciences. 2002. V. 59. P. 590–608.
  15. Eck T. F., Holben B. N., Reid J. S., Dubovik O., Smirnov A., O’Neill N. T., Slutsker I., Kinne S. Wavelength dependence of the optical depth of biomass burning, urban, and desert dust aerosol // J. Geophysical Research. 1999. V. 104. Р. 31333–31349.
  16. Remer L., Tanre D., Kaufman Y., Levy R., Mattoo S. Algorithm for Remote Sensing of Tropospheric Aerosol from MODIS: Collections 005 and 051: Revision 2. 2009. MODIS ATBD.