Том 37, номер 10, статья № 4
Бордовская Ю. И., Тимофеев Ю. М., Виролайнен Я. А., Поберовский А. В. Анализ синергетического наземного МКВ + ИК-метода определения вертикальных профилей содержания озона. // Оптика атмосферы и океана. 2024. Т. 37. № 10. С. 835–840. DOI: 10.15372/AOO20241004.Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:
Озон является одним из важнейших малых газовых составляющих атмосферы Земли. В данной работе анализируется наземный синергетический МКВ + ИК-метод измерения содержания озона с использованием функционирующих в Петергофе (СПбГУ) приборов: МКВ-озонометра и ИК-Фурье-спектрометра Bruker IFS 125HR. Вычислены погрешности дистанционных измерений озона, которые меняются от 5 до 20% и более. Вертикальное разрешение МКВ + ИК-метода варьируется от ~ 10 до ~ 12 км. Представленные оценки показывают потенциальные возможности определения содержания озона в Петергофе с помощью наземных комбинированных МКВ- и ИК-измерений.
Ключевые слова:
дистанционные измерения, наземный синергетический метод, профиль озона, погрешности, априорная информация, вертикальное разрешение
Список литературы:
1. World Meteorological Organization (WMO). Scientific Assessment of Ozone Depletion. GAW Report N 278. WMO: Geneva, 2022. 509 p. URL: https://library.wmo.int/idurl/4/58360 (last access: 22.08.2024).
2. Seinfeld J.H., Pandis S.N. Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change. USA: John Wiley & Sons, 2006. 1225 p.
3. World Health Organization. WHO global air quality guidelines. Particulate matter (PM2.5 and PM10), ozone, nitrogen dioxide, sulfur dioxide and carbon monoxide. Geneva. 2021. URL: https://www.who.int/publications/i/item/9789240034228 (last access: 24.08.2024).
4. Word Ozone and Ultraviolet Radiation Data Centre. Canada, 2024. URL: https://woudc.org/ (last access: 17.07.2024).
5. Harmonization and Evaluation of Grand-Based Instruments for Free Tropospheric Ozone Measurements. URL: https://hegiftom.meteo.be/ (last access: 17.07.2024).
6. GES DISC. URL: https://disc.gsfc.nasa.gov/ (last access: 17.07.2024).
7. The CCI (ESA Climate Change Initiative). URL: https://climate.esa.int/en/projects/ozone/ (last access: 17.07.2024).
8. De Mazière M., Thompson A.M., Kurylo M.J., Wild J.D., Bernhard G., Blumenstock T., Braathen G.O., Hannigan J.W., Lambert J.-C., Leblanc T., McGee T.J., Nedoluha G., Petropavlovskikh I., Seckmeyer G., Simon P.C., Steinbrecht W., Strahan S.E. The Network for the Detection of Atmospheric Composition Change (NDACC): History, status, and perspectives // Atmos. Chem. Phys. 2018. V. 18. P. 4935–4964. DOI: 10.5194/acp-18-4935-2018.
9. Виролайнен Я.А., Тимофеев Ю.М. Комплексный метод определения вертикальных профилей содержания озона для валидации спутниковых измерений // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2010. № 4. С. 61–665.
10. Timofeyev Yu., Kostsov V., Virolainen Ya. Synergetic ground-based methods for remote measurements of ozone vertical profiles // AIP Conf. Proc. 2013. V. 1531, N 1. P. 380–383. DOI: 10.1063/1.4804786
11. Parrish A., Zafra R.L., Solomon P.M., Barrett J.W. A ground-based technique for millimeter wave spectroscopic observations of stratospheric trace constituents // Radio Sci. 1988. V. 23, N 2. P. 106–118.
12. Parrish A., Connor B.J., Tsou J.J., McDermid I.S., Chu W.P. Ground-based microwave monitoring of stratospheric ozone // J. Geophys. Res. D. 1992. V. 97, N 2. P. 2541–2546.
13. Connor B.J., Parrish A., Tsou J.J., McCormick M.P. Error analysis for the ground-based microwave ozone measurements during STOIC // J. Geophys. Res. D. 1995. V. 100, N 5. P. 9283–9291.
14. Куликов Ю.Ю., Красильников А.А., Рыскин В.Г. Результаты микроволновых исследований структуры озонового слоя полярных широт во время зимних аномальных потеплений стратосферы // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2002. Т. 38, № 2. C. 182.
15. Косцов В.С., Поберовский А.В., Осипов С.И., Тимофеев Ю.М. Комплексная методика интерпретации наземных микроволновых спектральных измерений в задаче определения вертикального профиля содержания озона // Оптика атмосф. и океана. 2012. Т. 25, № 4. С. 354–360; Kostsov V.S., Poberovskii A.V., Osipov S.I., Timofeev Yu.M. Multiparameter technique for interpreting ground-based microwave spectral measurements in the problem of ozone vertical profile retrieval // Atmos. Ocean. Opt. 2012. V. 25, N 4. P. 269–275.
16. Munoz-Martin J.F., Bosch-Lluis X., Pradhan O., Brown S.T., Kangaslahti P.P., Tanner A.B., Ogut M., Misra S., Lim B.H. The Microwave Temperature and Humidity Profiler: Description and preliminary results // Sensors. 2023. V. 23. P. 8554. DOI: 10.3390/s23208554.
17. 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. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2015. Т. 51, № 2. С. 191–200.
18. Rodgers C.D. Inverse Methods for Atmospheric Sounding. Theory and Practice. Singapore, New Jersey, London, Hong Kong: World Scientific, 2000. 238 p.
19. Rosenkranz P.W. Line-by-line microwave radiative transfer (non-scattering) // MWRnet – an international network of ground-based Microwave Radiometers. 2017. URL: https://cetemps.aquila.infn.it/mwrnet/lblmrt_ns.html (last access: 24.08.2024).
20. Clough S.A., Shephard M.W., Mlawer E.J., Delamere J.S., Iacono M.J., Cdy-Pereira K., Boukabara S., Brown P.D. Atmospheric radiative transfer modeling: A summary of the AER codes // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2005. V. 91, N 2. P. 233–244. DOI: 10.1016/j.jqsrt.2004.05.058.