Загальний вміст і вертикальні профілі озону над Києвом в 2005-2008 рр.

Рубрика: 
Космічна й атмосферна фізика
Шавріна, АВ, Крон, М, Шемінова, ВА, Павленко, ЯВ, Велесь, ОА, Синявський, ІІ, Романюк, ЯО
Косм. наука технол. 2010, 16 ;(4):03-12
https://doi.org/10.15407/knit2010.04.003
Мова публікації: російська
Анотація: 
Дослідження загального вмісту озону над Києвом і змін його концентрації з висотою у тропосфері було виконано на основі наземних спостережень з інфрачервоним фур'є-спектрометром в Головній астрономічній обсерваторії Національної академії наук України (ГАО НАНУ) в рамках проекту ESA-NIVR-KNMI № 2907 «OMI validation by ground-based remote sensing: ozone columns and atmospheric profiles» (2005‒2008 рр.). Мета проекту ‒ валідація даних моніторингу за загальним змістом озону в атмосфері і атмосферних профілів озону, отриманих з інструментом OMI на борту супутника NASA EOS Aura. Спостереження спектрів поглинання прямого сонячного випромінювання в атмосфері Землі в інфрачервоній області (2‒12 мкм) провадились у періоди квітень ‒ жовтень кожного року. Моделювання спектру озонової смуги λ ≈ 9.6 мкм було виконано за допомогою програми MODTRAN4 і моделі молекулярних смуг, розрахованих нами на основі молекулярної бази даних HITRAN-2004. Як апріорну інформацію для моделювання було використано супутникові вимірювання профілів водяної пари і температури (Aqua-AIRS) та стратосферних профілів озону (Aura-MLS, версія 2.2), кліматологічні профілі озону TEMIS-KNMI і вимірювання поверхневого озону, виконані одночасно з інфрачервоними спостереженнями спектрів в ГАО НАНУ.
                 Стратосферні профілі озону Aura-MLS версії 2.2 дозволяють відновлювати тропосферні профілі озону. Для деяких дат спостережень ми порівняли наші відновлені профілі з тропосферними профілями Aura-TES. Проаналізовано зміни концентрацій озону в тропосфері для двох характерних епізодів ‒ весняного епізоду підвищеного загального вмісту озону і літнього епізоду підвищеного поверхневого вмісту озону. Спостереження за весь період демонструють щоденну фотохімічну змінність концентрацій озону в тропосфері Землі в залежності від висоти Сонця і свідчать про процеси перемішування в тропосфері ввечері і вночі. Чітко простежується динаміка озонового шару, викликана проникненням багатих озоном стратосферних мас повітря у нижчі тропосферні шари, їхнє опускання і дисипація у тропосфері протягом наступних декількох днів. Наша методика може бути використана для будь-яких станцій ІК-спостережень, вона дозволяє отримати характеристики горизонтальної і вертикальної динаміки глобального озонового шару лише з наземних спостережень.
Ключові слова: інфрачервоний фур'є-спектрометр, озон, тропосфера
Повний текст (PDF)
 
References: 
1.   Ежевская T. Б., Власов A. M., Библиков A. В. Инфра­красный Фурье-спектрометр «Infralum FT-801» // Наука Производству. — 2001. — № 12. — С. 38—41.
2.   Шаврина А. В., Павленко Я. В., Велесь А. А. и др. Об­щее содержание озона в тропосфере и тропосферные профили озона над Киевом в 2007 году // Космічна наука і технологія. — 2008. — 14, № 5. — С. 85—94.
3.   Bernstein L. S., Berk A., Acharya P. K., et al. Very Nar­row Band Model Calculations of Atmospheric Fluxes and Cooling Rates // J. Atmospheric Sci. — 1996. — 53. — P. 2887—2904.
4.   Bhartia P. K., Wellemeyer C. TOMS-V8 total O3 algo­rithm, in OMI Algorithm // Theoretical Basis Document. Vol. II. OMI Ozone Products, ATBD-OMI-02 / Ed. by P. K. Bhartia. — 2002. — Р. 15—31. — NASA Goddard Space Flight Cent., Greenbelt, Md. (Available at http:// eospso.gsfc.nasa.gov/eos_homepage/for_scientists/atbd/ index.php)
5.   Kroon M., Veefkind J. P., Sneep M., et al. Comparing OMI-TOMS and OMI-DOAS total ozone column data // J. Geophys. Res. — 2008. — 113. — D16S28, doi:10.1029/ 2007JD008798.
6.   Levelt P. F., van den Oord G. H. J., Dobber M. R., et al. The Ozone Monitoring Instrument // IEEE Trans. Geosci. Rem. Sens. — 2006. — 44 (5). — P. 1093—1101.
7.   Levelt P. F., Hilsenrath E., Leppelmeier G. W., et al. Sci­ence objectives of the Ozone Monitoring Instrument // IEEE Trans. Geosci. Rem. Sens. — 2006. — 44 (5). — P. 1199—1208.
8. Rothman L. S., Jasqumart D., Barbe A., et al. The HI-TRAN 2004 molecular spectroscopic database // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. — 2005. — 96. — P. 139—204.
9. Schoeberl M. R., Douglass A. R., Hilsenrath E., et al. Over­view of the EOS Aura Mission // IEEE Trans. Geosci. Rem. Sens. — 2006. — 44 (5). — P. 1066—1074.
10. 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. — D24S45, doi:10.1029/2007JD008787.

11. Veefkind J. P., de Haan J. F., Brinksma E. J., et al. Total ozone from the Ozone Monitoring Instrument (OMI) using the DOAS technique // IEEE Trans. Geosci. Rem. Sens. — 2006. — 44. — Р. 1239—1244. — doi:10.1109/ TGRS.2006.871204.