Материалы 22-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 11–15 ноября 2024 г.

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

XXII.D.106

Оценка дрейфа качества орбитальных наблюдений и применение методов коррекции к долговременным рядам на примере измерений общего содержания метана с помощью прибора AIRS

Ракитин В.С. (1), Федорова Е.И. (1), Кириллова Н.С. (1), Панкратова Н.В. (1), Еланский Н. Ф. (1)
(1) Институт физики атмосферы имени А. М. Обухова РАН, Москва, Россия
Работа посвящена валидации спутникового продукта AIRS version 6 (Atmospheric InfraRed Sounder, версия данных 6 или v6) по двенадцати наземным станциям мониторинговой сети Network for the Detection of Atmospheric Composition Change (NDACC), период с 2003 г. по 2022 г. Используются данные об общем содержании метана, полученные непосредственно прибором AIRS (вид данных IR-AIRS Only, infrared- только прибор AIRS). Целью являлась разработка универсальной методики коррекции орбитальных данных, улучшающей характеристики соответствия орбитальных данных наземным и увеличивающей точность оценок трендов состава и параметров атмосферы.
Установлен статистически значимый тренд («дрейф») разности между спутниковыми и наземными данными измерений (тренд невязки) общего содержания (ОС) метана, имеющий отрицательное значение для всех наземных пунктов. Установленный эффект свидетельствует о наличии дрейфа параметров спутникового спектрометра.
С использованием синхронизированных измерительных рядов измерений AIRS v6 и всех статистически обеспеченных данными 12-ти станций, рассчитана средняя величина дрейфа невязки ОС метана, равная 1,72E+14 молек/см2 в день. Затем была реализована динамическая коррекция спутниковых данных с применением этого полученного среднего коэффициента.
Проведено постанционное сравнение параметров корреляции среднедневных значений ОС метана и оценок трендов для орбитального прибора AIRS и наземных спектрометров NDACC до и после коррекции. Установлено, что применение динамической коррекции к орбитальным данным AIRS привело к значительному улучшению соответствия обоих параметров.
Так, оценки трендов ОС метана, рассчитанные на основе исходного орбитального ряда, оказались систематически ниже в (среднем в ~1,5 раза) по сравнению с оценками, полученными с использованием наземных данных. После применения динамической коррекции, значения «спутниковых» и «наземных» трендов в большинстве пунктов измерений значительно сблизились. Средний по 12-ти пунктам тренд ОС метана для периода 2003 ̶ 2022 гг. после коррекции по данным спутниковых измерений составил 0,45±0,03 %/год, что хорошо соотносится с наземными оценками (0,43±0,02 %/год).
Разработанная методика сопоставления и коррекции орбитальных данных применима к любым спутниковым долговременным наблюдениям.
Исследование выполнено при поддержке Российского Научного фонда, проект № 20-17-00200.

Ключевые слова: состав атмосферы, дистанционное зондирование, орбитальные данные, валидация, дрейф невязки, общее содержание, метан, наземные измерения
Литература:
  1. В.С. Ракитин, Е.И. Фёдорова, Н.С. Кириллова, Н.В. Панкратова, Н.Ф. Еланский. Оценка дрейфа качества орбитальных наблюдений и применение методов коррекции к долговременным рядам на примере измерений общего содержания метана с помощью спутникового прибора AIRS // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2024, одобрено к печати.

Презентация доклада



Ссылка для цитирования: Ракитин В.С., Федорова Е.И., Кириллова Н.С., Панкратова Н.В., Еланский Н.Ф. Оценка дрейфа качества орбитальных наблюдений и применение методов коррекции к долговременным рядам на примере измерений общего содержания метана с помощью прибора AIRS // Материалы 22-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2024. C. 270. DOI 10.21046/22DZZconf-2024a

Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов

270