Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
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. 2022. Т. 19. № 2. С. 225-231

Сравнение наземного и спутникового методов определения вертикальных профилей содержания озона

Ю.И. Бордовская 1 , Я.А. Виролайнен 1 , Ю.М. Тимофеев 1 
1 Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Одобрена к печати: 15.02.2022
DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-2-225-231
Озон в земной атмосфере — один из важнейших газов из-за поглощения им солнечной ультрафиолетовой радиации, формирования температурного режима стратосферы, влияния на радиационный баланс и климат планеты и токсичной роли в тропосфере. В настоящее время создана глобальная система контроля его содержания. Эта система использует локальные и дистанционные измерения, позволяющие получать регулярную информацию в региональном и глобальном масштабе. Результаты таких измерений содержания озона позволяют формировать совместные базы данных различного пространственного и временного разрешения, которые используются в создании, валидации и совершенствовании разнообразных численных моделей атмосферы, а также применяются в исследованиях изменений озоносферы и климата планеты. Но для создания таких баз данных требуется предварительная валидация и взаимная калибровка различных методов и приборов. В настоящей работе проведено сопоставление измерений профилей содержания озона в атмосфере Санкт-Петербурга с помощью наземного инфракрасного спектроскопического метода и спутникового микроволнового метода (аппаратура MLS) за временной период 2018–2020 гг. Определены величины систематических и стандартных отклонений и коэффициенты корреляций между результатами двух типов измерений.
Ключевые слова: озон, вертикальные профили, дистанционные наземные и спутниковые измерения, сопоставление методов
Полный текст

Список литературы:

  1. Виролайнен Я. А., Тимофеев Ю. М., Поберовский А. В., Еременко М., Дюфор Г. Определение содержания озона в различных слоях атмосферы с помощью наземной Фурье-спектрометрии // Изв. Российской акад. наук. Физика атмосферы и океана. 2015. № 2. С. 191–200.
  2. García O. E., Sanromá E., Schneider M., Hase F., León-Luis S. F., Blumenstock T., Sepúlveda E., Redondas A., Carreño V., Torres C., Prats N. Improved ozone monitoring by ground-based FTIR spectrometry: preprint // Atmospheric Measurement Technique. 2021. DOI: 10.5194/amt-2021-67.
  3. Hase F., Hannigan J. W., Coffey M. T., Goldman A., Hopfner M., Jones N. B., Rinsland C. P., Wood S. W. Intercomparison of retrieval codes used for the analysis of high-resolution, ground-based FTIR measurements // J. Quantitative Spectroscopy Radiative Transfer. 2004. V. 87(1). P. 25–52. DOI: 10.1016/j.jqsrt.2003.12.008.
  4. Liu J., Tarasick D. W., Fioletov V. E., McLinden C., Zhao T., Gong S., Sioris C., Jin J. J., Liu G., Moeini O. A global ozone climatology from ozone soundings via trajectory mapping: a stratospheric perspective // Atmospheric Chemistry and Physics. 2013. V. 13(22). P. 11441–11464. DOI:10.5194/acp-13-11441-2013.
  5. Livesey N., Read W., Wagner P., Froidevaux L., Santee M., Schwartz M., Lambert A., Millán Valle L., Pumphrey H., Manney G., Fuller R., Jarnot R., Knosp B., Lay R. Earth Observing System (EOS): Aura Microwave Limb Sounder (MLS). Version 5.0x: Level 2 and 3 data quality and description document / Jet Propulsion Laboratory. California Institute of Technology. Pasadena, California, 2022. 183 p. URL: https://mls.jpl.nasa.gov/data/v5-0_data_quality_document.pdf.
  6. Pougatchev N. S., Connor B. J., Jones N. B., Rinsland C. P. Validation of ozone profile retrievals from infrared ground-based solar spectra // Geophysical Research Letters. 1996. V. 23(13). P. 1637–1640. DOI: 10.1029/96GL01501.
  7. Reuter M., Buchwitz M., Schneising O., Noël S., Bovensmann H., Burrows J. P., Boesch H., Di Noia A., Anand J., Parker R. J., Somkuti P., Wu L., Hasekamp O. P., Aben I., Kuze A., Suto H., Shiomi K., Yoshida Y., Morino I., Crisp D., O’Dell C. W., Notholt J., Petri C., Warneke T., Velazco V. A., Deutscher N. M., Griffith D. W. T., Kivi R., Pollard D. F., Hase F., Sussmann R., Té Y. V., Strong K., Roche S., Sha M. K., De Mazière M., Feist D. G., Iraci L. T., Roehl C. M., Retscher C., Schepers D. Ensemble-based satellite-derived carbon dioxide and methane column-averaged dry-air mole fraction data sets (2003–2018) for carbon and climate applications // Atmospheric Measurement Technique. 2020. V. 13(2). P. 789–819. DOI: 10.5194/amt-13-789-2020.
  8. Schneider M., Hase F., Blumenstock T., Redondas A., Cuevas E. Quality assessment of O3 profiles measured by a state-of-the-art ground-based FTIR observing system // Atmospheric Chemistry and Physics. 2008. V. 8(18). P. 5579–5588. DOI: 10.5194/acp-8-5579-2008.
  9. Tarasick D. W., Smit H. G. J., Thompson A. M., Morris G. A., Witte J. C., Davies J., Nakano T., Van Malderen R., Stauffer R. M., Johnson B. J., Stübi R., Oltmans S. J., Vömel H. Improving ECC ozonesonde data quality: Assessment of current methods and outstanding issues // Earth and Space Science. 2021. V. 8(3). e2019EA000914. DOI: 10.1029/2019EA000914.
  10. Timofeyev Y., Virolainen Y., Makarova M., Poberovsky A., Polyakov A., Ionov D., Osipov S., Imhasin H. Ground-based spectroscopic measurements of atmospheric gas composition near Saint Petersburg (Russia) // J. Molecular Spectroscopy. 2016. V. 323. P. 2–14. DOI: 10.1016/j.jms.2015.12.007.
  11. Virolainen Y. A., Timofeyev Y. M. Poberovsky A. V. Intercomparison of satellite and ground-based ozone total column measurements // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2013. V. 49(9). P. 993–1001. DOI: 10.1134/S0001433813090235.
  12. Waters J. W., Froidevaux L., Harwood R. S., Jarnot R. F., Pickett H. M., Read W. G., Siegel P. H., Cofield R. E., Filipiak M. J., Flower D. A. Holden J. R., Lau G. K., Livesey N. J., Manney G. L., Pumphrey H. C., Santee M. L., Wu D. L., Cuddy D. T., Lay R. R., Loo M. S., Perun V. S., Schwartz M. J., Stek P. C., Thurstans R. P., Boyles M. A., Chandra K. M., Chavez M. C., Chen G.-S., Chudasama B. V., Dodge R., Fuller R. A., Girard M. A., Jiang J. H., Jiang Y., KnospB. W., LaBelle R. C., Lam J. C., Lee K. A., Miller D., Oswald J. E., Patel N. C., Pukala D. M., Quintero O., Scaff D. M., Van Snyder W., Tope M. C., Wagner P. A., Walch M. J. The Earth observing system microwave limb sounder (EOS MLS) on the aura Satellite // IEEE Trans. Geoscience and Remote Sensing. 2006. V. 44(5). P. 1075–1092. DOI: 10.1109/TGRS.2006.873771.