Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 14–18 ноября 2022 г.

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

XX.D.402

Высокодетальное распределение NO2 в тропосфере урбанизированных районов по данным гиперспектральной аппаратуры КА Ресурс-П: алгоритм, результаты измерений, валидация с помощью моделей и измерений, оценка выбросов

Постыляков О.В. (1), Боровский А.Н. (1), Шукуров К.А. (1), Макаренков А.А. (2), Давыдова М. А. (3,1), Мухартова Ю.В. (3,1)
(1) Институт физики атмосферы имени А. М. Обухова РАН, Москва, Россия
(2) Рязанский государственный радиотехнический университет, Рязань, Россия
(3) МГУ имени М.В. Ломоносова, физический факультет, Москва, Россия
Окислы азота (NOх=NO+NO2) являются одним из индикаторов загрязнения атмосферы. В нижней тропосфере их основным источником является высокотемпературное горение топлива, в основном, на объектах промышленности, транспорта, при отоплении жилищ. Повышенные содержания NOx ведут к выпадению кислотных дождей. В присутствии в атмосфере свободных радикалов или летучих органических соединений окислы азота ведут к генерации озона в тропосфере. Поскольку диоксид азота (NO2) имеет полосы поглощения в видимой области спектра, его содержание в атмосфере может быть измерено дистанционными спектрометрическими методами зондирования, в том числе из космоса.
В 2016-2019 годах были проведены эксперименты по съемке в специальном режиме ряда регионов с повышенным антропогенным загрязнением с помощью гиперспектральной аппаратуры ГСА спутников серии "Ресурс-П". Авторами разработан алгоритм восстановления распределения интегрального содержания двуокиси азота (NO2) в тропосфере с горизонтальным пространственным разрешением, впервые на мировом уровне достигающим 2,4 км и представленным на сетке с шагом 120 м. Высокое пространственное разрешение космических измерений NO2 впервые позволило идентифицировать местные источники загрязнения NO2 и их шлейфы [1].
Для валидации крупномасштабных структур в полученном поле NO2 мы провели сравнения с наблюдениями OMI/Aura и TROPOMI/Sentinel-5P NO2 с разрешением 13км х 24км и 7км х 7км соответственно. Такое сравнение подтвердило достоверность крупномасштабных структур выявляемых в полях NO2 аппаратуры ГСА в целом. Для валидации мелкомасштабных структур, обнаруженных в полях NO2 ГСА/Ресурс-П, мы проводим сравнения с результатами химически-транспортного моделирования.
На основе высокодетального поля NO2 разрабатываются методы оценки мощности выявленных источников NO2 (см.,в частности, [2]).
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (грант №20-05-00826).

Ключевые слова: диокисид азота в тропосфере, ГСА Ресурс П, дистанционное зондирование, гиперспектральная аппаратура, пространственное разрешение при зондировании атмосферы, атмосферные загрязнения в Китае, провинция Хэбэй.
Литература:
  1. O.V. Postylyakov, A.N. Borovski, A.A. Makarenkov. First experiment on retrieval of tropospheric NO2 over polluted areas with 2.4-km spatial resolution basing on satellite spectral measurements. Proc. SPIE, 2017, Vol. 10466, 104662Y-8; doi: 10.1117/12.2285794.
  2. М. А. Давыдова, Н. Ф. Еланский, С. А. Захарова, О. В. Постыляков. Применение численно-асимптотического подхода в задаче восстановления параметров локального стационарного источника антропогенного загрязнения. Доклады РАН, сер. Математика, 2021, 496, с.34-39, doi: 10.31857/S2686954321010021.

Презентация доклада

Видео доклада



Ссылка для цитирования: Постыляков О.В., Боровский А.Н., Шукуров К.А., Макаренков А.А., Давыдова М.А., Мухартова Ю.В. Высокодетальное распределение NO2 в тропосфере урбанизированных районов по данным гиперспектральной аппаратуры КА Ресурс-П: алгоритм, результаты измерений, валидация с помощью моделей и измерений, оценка выбросов // Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2022. C. 443. DOI 10.21046/20DZZconf-2022a

Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов

443