В настоящее время актуальной задачей является спутниковый мониторинг изотопического состава водяного пара в атмосфере Земли. Сравнительно новой областью является определение изотопного соотношения HDO/H2O (обычно выражаемое в дельта величинах δD). Процессы конденсации тяжелого изотополога воды HDO происходят быстрее, а процессы испарения медленнее, в отличие от основного изотополога H216O, и каждый цикл испарения и конденсации приводит к уменьшению относительного содержания HDO в атмосферном водяном паре. Таким образом, величина изотопного соотношения содержит информацию о происхождении и циркуляции воздушных масс в атмосфере, то есть является трассером гидрологического цикла [Brenninkmeijer C.A.M. et al., 2003].
В работе [Задворных И.В. и др., 2018] на примере метана было продемонстрировано преимущество метода обращения спутниковых спектров, измеренных одновременно в тепловом и ближнем ИК диапазонах, по сравнению с обращением спектров каждого диапазона по отдельности. В настоящей работе продемонстрирована возможность применения данного метода для восстановления вертикального профиля δD из спектральных диапазонов спектрорадиометров TANSO-FTS, установленных на японских спутниках GOSAT и GOSAT-2, которые являются единственными инструментами, способными выполнять одновременные радиационные измерения в обоих спектральных диапазонах.
Решение обратной задачи по восстановлению профиля δD выполнено методом оптимального оценивания. В качестве априорного статистического ансамбля использовались выходные данные изотопической версии модели общей циркуляции атмосферы ECHAM5-iso [Werner M. et al, 2011]. Проведена оценка ошибки восстановления, вычислены ядра усреднения, апостериорные ковариационные матрицы и степени свободы. Алгоритм восстановления реализован с помощью оригинального программного обеспечения FIRE-ARMS [Gribanov K.G. et al., 2001] с включением в него модели радиационного переноса VLIDORT [Spurr R., 2006].
Работа выполнена в рамках исследований, поддержанных грантом РНФ №18-11-00024.