Использование спутниковых измерений содержания озона для валидации численных моделей атмосферы

Для описания пространственных и временных вариаций содержания озона в атмосфере используются различные численные трехмерные модели атмосферы, в том числе, для прогнозов сроков полного восстановления озонового слоя и появления озоновых мини-дыр. Важной проблемой при этом является анализ качества этих моделей [1, 2]. Проведены исследования временных вариаций содержания озона по спутниковым измерениям (аппаратура SBUV) [3] и результатам численного моделирования озоносферы при использовании Фурье- и вейвлет анализа. Использовались спутниковые измерения для трех пунктов наблюдений в Субарктике и Арктике (Санкт-Петербург - 59.9N, 29.8E, Харестуа - 60.2N, 10.8E и Кируна - 67.8N, 20.4E). Анализировались общее содержание озона (ОСО) и его содержание в двух слоях (0-25 и 25-60 км). Использовались две численные модели атмосферы - химико- транспортная модель состава нижней и средней атмосферы (ХТМ) [2] и химико-климатическая модель ЕМАС [4]. Качество использованных моделей оценивалось при сравнениях экспериментальных и модельных Фурье- и вейвлет спектров. В целом можно констатировать хорошее согласие спектров, полученных по измерениям и по моделям. Кроме того, Фурье- и вейвлет анализ позволил указать на возможные причины отличий результатов моделирования и измерений и необходимые уточнения в моделях.
Исследование выполнено в рамках проекта 14-17-00096 Российского Научного Фонда.