Материалы 18-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 16–20 ноября 2020 г.

(http://conf.rse.geosmis.ru)

XVIII.C.536

Определение общего содержания СО2 в атмосфере по спутниковым измерениям уходящего теплового излучения прибором ИКФС-2

Крюковских Е.П. (1), Поляков А.В. (1)
(1) Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Российская Федерация
В последние десятилетия растет интерес общества, политиков и научного сообщества к глобальным изменениям климата, вызванным парниковым эффектом. Одной из основных причин этих явлений признан антропогенный рост содержания в атмосфере углекислого газа в результате сжигания ископаемого топлива. Несмотря на создание специализированной спутниковой аппаратуры, предназначенной для наблюдения СО2 в атмосфере, возможность получения информации о нем из регулярных измерений метеорологических спутников представляет несомненный интерес. Измерения уходящего теплового излучения инфракрасным Фурье спектрометром ИКФС-2 с борта спутника «Метеор М №2» содержат данные об излучении в полосе поглощения СО2 и, следовательно, могут быть источником информации о его атмосферном содержании. В работе рассмотрена методика определения общего содержания углекислого газа на основе спектров, получаемых прибором ИКФС-2, при помощи метода искусственных нейронных сетей (ИНС).
Для обучения ИНС используются модельные спектры, рассчитанные на основе модельных профилей содержания СО2 и реальных данных о состоянии атмосферы. Анализировались различные схемы ИНС, показано, что наилучшая погрешность достигается при использовании в качестве набора предикторов измеренного спектра спектра, угла и профиля температуры с водяным паром и давлением.
После обучения ИНС были получены оценки погрешности аппроксимации для решения обратной задачи. Показано, что погрешность может быть меньше 1 % (чуть больше 3 ppm). Построены карты глобального распределения общего содержания углекислого газа, полученные на основе измерений ИКФС-2.
В работе также представлено распределение углекислого газа по всей поверхности Земли, полученное в результате измерений прибора ИКФС-2. Выполнено сопоставление полученных результатов с независимыми данными.

Ключевые слова: Дистанционное зондирование, измерения СО2 в атмосфере, ИКФС-2, искусственные нейронные сети, профиль температуры

Презентация доклада



Ссылка для цитирования: Крюковских Е.П., Поляков А.В. Определение общего содержания СО2 в атмосфере по спутниковым измерениям уходящего теплового излучения прибором ИКФС-2 // Материалы 18-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2020. C. 121. DOI 10.21046/18DZZconf-2020a

Вопросы создания и использования приборов и систем для спутникового мониторинга состояния окружающей среды

121