Сравнение наземных и спутниковых измерений общего содержания озона над антарктической станцией Академик Вернадский (1996-2005 гг.)

Рубрика: 
Космическая и атмосферная физика
Евтушевский, АМ, 1Грицай, АВ, Милиневский, ГП, Кравченко, ВА, Грицай, ЗИ
1Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ
Косм. наука технол. 2008, 14 ;(5):074-084
https://doi.org/10.15407/knit2008.05.074
Язык публикации: Украинский
Аннотация: 
По результатам сравнения наземных и спутниковых измерений общего содержания озона (ОСО) в атмосфере над антарктической станцией Академик Вернадский проанализировано влияние условий наблюдений (облачности, зенитного угла Солнца, значение ОСО) на расхождение данных. Согласованность между результатами измерений спектрофотометром Добсона и данными спектрометра ЭР-TOMS после перехода в 2004 г. от 7 до 8-й версии алгоритма обработки спутниковых данных существенно не изменилась. Среднее положительное значение разницы 1.8% для 7-й версии изменилось в отрицательное значение -2% для 8-й версии. Средние значения разницы для безоблачного неба (+4.1%, 137 дней) и облачного неба (-4.5%, 1048 дней) свидетельствуют, что расхождение спутниковых и наземных ежедневных значений ОСО зависит от наличия облачности. Эта зависимость остается неизменной в результатах сравнения с обеими версиями данных TOMS: средние разницы TOMS-Добсон при наблюдениях в условиях чистого и облачного неба отличаются почти на 9%. Полученная зависимость разности TOMS-Добсон от условий наблюдений может свидетельствовать о завышении спутниковых данных над наземными при чистом небе и о обратное соотношение при облачном небе. Наибольшее расхождение данных выявлено в период озоновой дыры (сентябрь - октябрь) при наблюдениях в условиях облачности. Полученные результаты позволяют улучшить точность измерений ОСО с учетом состояния атмосферы.
Ключевые слова: общее содержание озона, расхождение данных, условия наблюдений
Полный текст (PDF)
References: 
1.  Міліневський Г. П., Леонов М. А., Грицай 3. І. та ін. Вимірювання озону на антарктичній станції Академік Вернадський у 1996—2000 роках // Вісник Київ, ун-ту. Астрономія.—2002.—№ 38.—С 63—69.
2.  Balis D., Kroon M., Koukouli M. E., et al. Validation of Ozone Monitoring Instrument total ozone column measure­ments using Brewer and Dobson spectrophotometer ground-based observations // J. Geophys. Res.—2007.—112, N D24.—D24S46, doi:10.1029/2007JD008796.
3.  Bernhard G., Evans R. D., Labow G. J., Oltmans S. J. Bias in Dobson total ozone measurements at high latitudes due to approximations in calculations of ozone absorption coef­ficients and air mass // J. Geophys. Res.—2005.—110, N D10.—D10305, doi:10.1029/2004JD005559.
4.  Bhartia P. K., Wellemeyer C. W. TOMS V8 Algorithm theoretical basis document.—2004.—http://toms.gsfc.nasa. gov/version8/v8toms_atbd.pdf.
5.  Bramstedt К., Gleason J., Loyola D., et al. Comparison of total ozone from the satellite instruments GOME and TOMS with measurements from the Dobson network 1996—2000 // Atm. Chem. Phys.—2003.—3, N 5.—P. 1409—1419.
6.  Brogniez C, Houet M., Siani A. M., et al. Ozone column retrieval from solar UV measurements at ground level: effects of clouds and results from six European sites // J. Geophys. Res.—2005.—110, N D24.—D24202, doi: 10.1029/2005JD005992.
7.  Gritsai Z. I., Evtushevsky A. M., Leonov N. A., Milinevsky G. P. Comparison of ground-based and TOMS-ЕР total ozone data for Antarctica and northern midlatitude stations (1996—1999) // Phys. Chem. Earth (B).—2000.—25, N 5-6.—P. 459—461.
8.  Grytsai A. V., Evtushevsky О. М., Agapitov O. V., et al. Structure and long-term change in the zonal asymmetry in Antarctic total ozone during spring // Ann. Geophys.— 2007.—25, N 2.—P. 361—374.
9.  Jaross G., Taylor S. L., Wellemeyer С G., et al. An assessment of long-term uncertainties using Total Ozone Mapping Spectrometers (TOMS) // Int. J. Rem. Sens.— 2003.—24, N 2.—P. 329—338.
10.  Kulinich B. V., Evtushevsky A. M., Leonov N. A., Milinevsky G. P. Seasonal change of difference between the ground-based and ЕР-TOMS satellite ozone measurements // Укр. антарктичний журн.—2005.—№ 3.—С. 5—9.
11.  Kylling A., Dahlback A., Mayer В. The effect of clouds and surface albedo on UV irradiances at a high latitude site // Geophys. Res. Lett—2000.—27, N 9.—P. 1411 — 1414.
12.  Labow G. J., McPeters R. D., Bhartia P. K. A comparison of TOMS and SBUV version 8 total column ozone data with data from groundstations // Proc. Quadr. Ozone Symp., 1—8 June 2004, Kos, Greece / Ed. by С Zerefos. — Athens, Greece, 2004.—1.—P. 123—124.
13.  Lambert J.-C, Van Roozendael M., Simon P. C, et al. Combined characterization of GOME and TOMS total ozone measurements from space using ground-based obser­vations from the NDSC // Adv. Space Res.—2000.—26, N 12.—P. 1931 — 1940.
14.  McPeters R. D., Bhartia P. K., Krueger A. J., et al. Earth Probe Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) Data Products User's Guide // NASA Technical Publication 1998—206895.—Greenbelt, Maryland: Goddard Space Flight Center, 1998.—70 p.
15.  McPeters R. D., Labow G. J. An assessment of the accuracy of 14.5 years of Nimbus 7 TOMS version 7 ozone data by comparison with the Dobson network // Geophys. Res. Lett—1996.—23, N 25.—P. 3695—3698.
16.  Piacentini R. D., Crino E., Flores J. S., Ginzburg M. Intercomparison between ground based and TOMS/EP satellite southern hemisphere ozone data. New results // Adv. Space Res.—2002.—29, N 11.—P. 1643—1648.
17.  Schoeberl M. R., Krueger A. J., Newman P. A. The morphology of Antarctic total ozone as seen by TOMS // Geophys. Res. Lett—1986.—13, N 12.—P. 1217—1220.
18.  Scientific assessment of ozone depletion: 1998. — Geneva: World Meteorological Organization, 1999.—Report N 44.
19.  Stolarski R. S., McPeters R. D., Newman P. A. The ozone hole of 2002 as measured by TOMS // J. Atm. Sci.— 2005.—62, N 3.—P. 716—720.
20.  Vanicek K. Differences between ground Dobson, Brewer and satellite TOMS-8, GOME-WFDOAS total ozone obser­vations at Hradec Kralove, Czech // Atm. Chem. Phys.— 2006.—6, N 12.—P. 5163—5171.

21.  Varotsos C. A. On the correction of the total ozone content over Athens, Greece as deduced from satellite observations // Int. J. Rem. Sens.—1995.—16, N 10.—P. 1771 — 1776.