Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 4. С. 301-307
Новые информационные продукты о распределении диоксида азота с учётом ветровых условий
А.А. Бриль
1 , E.А. Лупян
1 , А.М. Константинова
1 , Ю.С. Крашенинникова
1 , И.А. Уваров
1 1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 28.08.2024
DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-4-301-307
В последние десятилетия активно развиваются спутниковые системы мониторинга малых газовых составляющих (МГС) в атмосфере. На основе получаемых ими данных сегодня формируется значительное число различных информационных продуктов, которые используются для решения широкого круга научных и прикладных задач, включая мониторинг и контроль крупных источников загрязнения, анализ антропогенных воздействий на различные территории и др. Для решения многих подобных задач необходим учёт условий, при которых проводятся наблюдения МГС, в первую очередь метеорологических. Поэтому возникает потребность создания различных комплексных информационных продуктов, учитывающих как данные, полученные в результате спутниковых наблюдений МГС, так и метеоусловия, в которых проводились наблюдения. Настоящее работа посвящена описанию новых информационных продуктов такого класса, созданных в Институте космических исследований РАН и доступных для использования в Центре коллективного пользования «ИКИ-Мониторинг» (http://ckp.geosmis.ru/). Эти продукты позволяют анализировать информацию о среднемноголетней концентрации диоксида азота с учётом локальных ветровых условий (скорости ветра в районе наблюдения). Они сформированы на основе данных о концентрации диоксида азота в тропосфере, восстановленных по данным наблюдений прибора TROPOMI (англ. Tropospheric Monitoring Instrument) (спутник Sentinel 5P). В работе кратко описаны технология построения обсуждаемых продуктов, возможные направления их использования и возможности получения доступа к архивам данных продуктов и инструментам, позволяющим проведение их анализа с помощью системы «Вега-Science» (http://sci-vega.ru/).
Ключевые слова: дистанционное зондирование, малые газовые составляющие, диоксид азота, мониторинг крупных источников загрязнения, многолетние спутниковые наблюдения, качество воздуха, загрязнение атмосферы, технология построения композитных изображений
Полный текстСписок литературы:
- Бриль А. А., Константинова А. М., Лупян Е. А., Бурцев М. А. Возможности работы ЦКП «ИКИ Мониторинг» с информацией о малых газовых составляющих, получаемой на основе данных спутникового мониторинга // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 5. С. 85–95. DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-5-85-95.
- Константинова А. М., Балашов И. В., Кашницкий А. В. и др. Унифицированная технология дистанционного мониторинга природных и антропогенных объектов // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 4. С. 41–52. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-4-41-52.
- Константинова А. М., Бриль А. А., Лупян Е. А. и др. Возможности использования технологии объектного мониторинга для анализа концентраций диоксида азота в атмосфере крупных источников загрязнений // Вычислительные технологии. 2024. Т. 29. № 3. С. 92–102. DOI: 10.25743/ICT.2024.29.3.008.
- Лупян Е. А., Прошин А. А., Бурцев М. А. и др. Опыт эксплуатации и развития центра коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных (ЦКП «ИКИ-Мониторинг») // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 151–170. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-151-170.
- Лупян Е. А., Прошин А. А., Бурцев М. А. и др. Система «Вега-Science»: особенности построения, основные возможности и опыт использования // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 6. С. 9–31. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-6-9-31.
- Прошин А. А., Лупян Е. А., Балашов И. В. и др. Создание унифицированной системы ведения архивов спутниковых данных, предназначенной для построения современных систем дистанционного мониторинга // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 3. С. 9–27. DOI: 10.21046/2070-7401-2016-13-3-9-27.
- Садовский И. Н., Пашинов Е. В., Сазонов Д. С. Анализ возможности расчёта элементов баланса атмосферных парниковых газов по современным данным спутникового мониторинга // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 6. С. 117–128. DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-6-117-128.
- Силаева П. Ю., Силаев А. В. Особенности рассеивания выбросов диоксида азота предприятиями энергокомплекса и их влияние на население мегаполисов // Вестн. Российского ун-та дружбы народов. Сер.: Экология и безопасность жизнедеятельности. 2018. Т. 26. № 1. С. 63–72. DOI: 10.22363/2313-2310-2018-26-1-63-72.
- Тронин А. А., Крицук С. Г., Киселев А. В. Многолетние тренды содержания диоксида азота в воздушном бассейне России по спутниковым данным // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 2. С. 259–265. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-2-259-265.
- Beirle S., Boersma K. F., Platt U. et al. Megacity emissions and lifetimes of Nitrogen Oxides probed from space // Science. 2011. V. 333. No. 6050. P. 1737–1739. DOI: 10.1126/science.1207824.
- Copernicus Sentinel 5P data products. TROPOMI Level 2 Nitrogen Dioxide total column products. Version 02 (2021b) / European Space Agency. 2021. https://doi.org/10.5270/S5P-9bnp8q8.
- Kim J., Ahn M. H., Kim J. H. et al. New era of air quality monitoring from space: Geostationary Environment Monitoring Spectrometer (GEMS) // Bull. American Meteorological Society. 2020. V. 101(1). P. E1–E22. DOI: 10.1175/BAMS-D-18-0013.1.
- Lamsal L., Martin R., Donkelaar A. et al. Ground-level Nitrogen Dioxide concentrations inferred from the satellite-borne Ozone Monitoring Instrument // J. Geophysical Research Atmospheres. 2008. V. 113. Iss. D16. Article D16308. DOI: 10.1029/2007JD009235.
- NCEP GDAS/FNL 0.25 Degree global tropospheric analyses and forecast grids / National Centers for Environmental Prediction/National Weather Service/NOAA/U. S. 2015. DOI: 10.5065/D65Q4T4Z.
- Qu Z., Henze D. K., Cooper O. R., Neu J. L. Improving NO2 and ozone simulations through global NOx emission inversions // Atmospheric Chemistry and Physics. 2020. V. 20. Iss. 21. P. 13109–13130. https://doi.org/10.5194/acp-20-13109-2020.
- Richter A., Burrows J. P., Nüss H. et al. Increase in tropospheric nitrogen dioxide over China observed from space // Nature. 2005. V. 437. No. 7055. P. 129–132. DOI: 10.1038/nature04092.
- Stratoulias D., Nuthammachot N., Dejchanchaiwong R. et al. Recent developments in satellite remote sensing for air pollution surveillance in support of sustainable development goals // Remote Sensing. 2024. V. 16(16). Article 2932. https://doi.org/10.3390/rs16162932.
- United Nations Environment Programme: Guide on ambient air quality legislation — Air pollution series / United Nations Environment Programme. 2023. 105 p. https://wedocs.unep.org/20.500.11822/42536.