Общее содержание озона в тропосфере и тропосферные профили озона над Киевом в 2007 году

Рубрика: 
Космическая и атмосферная физика
Шаврина, AВ, Павленко, ЯВ, Велесь, АА, Шеминова, BА, Синявский, ИИ, Сосонкин, МГ, Романюк, ЯО, Еременко, НА, Иванов, ЮС, Монсар, ОА, Крон, М
Косм. наука технол. 2008, 14 ;(5):085-094
https://doi.org/10.15407/knit2008.05.085
Язык публикации: русский
Аннотация: 
Наземные наблюдения на инфракрасном фурье-спектрометре были выполнены в Главной астрономической обсерватории Национальной академии наук (ГАО НАНУ) в рамках проекта ESA-NIVR-KNMI по2907 «ОМИ validation by ground based remote sensing: ozone columns and atmospheric profiles». Целью проекта является валидация данных мониторинга по общему содержанию озона в атмосфере и атмосферных профилях озона, полученных с инструментом ОМИ (Ozone Monitoring Instrument) на борту спутника NASA EOS Aura. Наблюдение спектров поглощения земной атмосферой прямого солнечного в инфракрасной области спектра (2–8 мкм) проводились в периоды август–октябрь 2005 года, июнь–октябрь 2006 года и март–октябрь 2007 года преимущественно для безоблачного неба. При условиях чистого неба наблюдения проводились с раннего утра до заката Солнца в широком диапазоне зенитных углов.
                       Оценки общего содержания озона в атмосфере по наблюдениям 2006 года были получены при моделировании спектра озоновой полосы на 9.6 мкм при помощи программы MODTRAN3, с использованием молекулярной базы данных HITRAN-96. Оценки общего содержания озона, полученные из наших наблюдений на фурье-спектрометре, оказались в среднем на 8–10 ЕД ниже OMI-DOAS-данных при относительно небольшой стандартной погрешности порядка 2%. Наблюдения 2006 моделировались программой MODTRAN4. Как априорную информацию для моделирования мы использовали спутниковые данные по профилям водяного пара и температуры Aqua-AIRS и стратосферные профили озона Aura-MLS (версия 1.5), климатологические TEMIS-KNMI [4] и одновременно выполнены измерения поверхностного озона. Оценки общего содержания озона, полученные из наших наблюдений в 2006 году при помощи моделирования по программе MODTRAN4, хорошо согласуются с данными ОМИ-TOMS и OMI-DOAS: стандартные погрешности есть 0.68% и 1.11% соответственно. Новые данные по стратосферному озону Aura-MLS версии 2.2, которые стали доступны в 2007 году, позволяют нам воспроизводить тропосферные профили озона. Для некоторых дат стали также доступными тропосферные профили AURA-TES, которые для валидации сравнивались с нашими воспроизведенными профилями. Нами был выполнен предварительный анализ сменности озона в тропосфере. Наблюдения за март-октябрь показывают ежедневную фотохимическую изменчивость содержания тропосферного озона, которая свидетельствует о процессах перемешивания в течение ночи.
Ключевые слова: атмосферные профили, валидация, озон
Полный текст (PDF)
References: 
1.  Ежевская Т. Б., Власов А. М., Бубликов А. В. Инфракрасный фурье-спектрометр "Infralum FT-801" // Наука производству.—2001.—№ 12.—С. 38—41.
2.  Bernstein L. S., Berk A., Acharya P. К., et al. Very Narrow Band Model Calculations of Atmospheric Fluxes and Cool­ing Rates // J. Atmos. Sci.—1996.—53.—P. 2887—2904.
3.  Bhartia P. K., Wellemeyer С TOMS-V8 Total 03 Algo­rithm, ОМІ ATBD, / Ed. by P. K. Bhartia. — NASA GSFC, Greenbelt, MD, OMI-ATBD-02, 2002.—Vol. II. ОМІ Ozone Product.—P. 15—31.
4.  Fortuin J., Paul F., Kelder H. An ozone climatology based on ozonesonde and satellite measurements // J. Geophys. Res.—1998.—103.—P. 31709—31734.
5.  Kroon M., Brinksma E. J., Labow G., Balis D. OMI-TOMS Total Ozone Column Validation Status April 2006 // RP-OMIE-KNMI-820. — May 2006 (Internal KNMI ОМІ document).
6.  Levelt P. F., Hilsenrath E., Leppelmeier G. W., et al. Science Objectives of the Ozone Monitoring Instrument // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens.—2006.-44, N 5.— P. 1199—1208.
7.  Levelt P. F., van den Oord G. H. J., Dobber M. R., et al. The Ozone Monitoring Instrument // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens.—2006.—44, N 5.—P. 1093—1101.
8.  Perner D., Piatt U. Detection of Nitrious Acid in the Atmosphere by Differential Optical Absorption // J. Geophys. Res.—1979.—6.—P. 917—920.
9.  Rothman L. S., Jasqumart D., and B. Et al., The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer.—2005.—96.—P. 139— 204.
10.  Schoeberl M. R., Douglass A. R., Hilsenrath E., et al. Overview of the EOS Aura Mission // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens.—2006.—44, N 5.—P. 1066—1074.
11.  Shavrina A. V., Veles A. A. Remote sensing of some greenhouse gases by Fourier spectrometry in Kyiv // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer.—2004.—88.— P. 345—350.
12.  Shavrina A. V., Pavlenko Ya. V., Veles A., et al. Ozone columns obtained by ground-based remote sensing in Kiev for Aura Ozone Measuring Instrument validation // J. Geophys. Res.—2007.—112, N D24.—P. 45.

13.  Veefkind J. P., de Haan J. F., Brinksma E. J., et al. Total ozone from the Ozone Monitoring Instrument (ОМІ) using the OMI-DOAS technique // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens.—2006.—44, N 5.—P. 1239—1244.