Первые измерения параметров атмосферы по методу DOAS малогабаритным спектрометром низкого разрешения

При решении практических задач мониторинга состояния атмосферы наземными приборами, широко используется метод дифференциальной оптической абсорбционной спектроскопии (DOAS – Differential Optical Absorption Spectroscopy) [1]. Особенный интерес представляют задачи восстановления вертикального профиля двуокиси азота, его приземной концентрации, и аэрозольной оптической толщи, так как эти параметры во многом определяют степень загрязненности воздуха тропосферы. При этом весьма актуальной задачей является мобильный мониторинг двуокиси азота и аэрозольной оптической толщи, на основании которого можно произвести оценку мощности выбросов источников загрязнения.
В данной работе исследуется возможность использования малогабаритного спектрографа ССП-600 [2] для решения задач дистанционного мониторинга состояния атмосферы, который имеет рабочий спектральный диапазон 360 - 680 нм и спектральное разрешение 1.5 нм. Этот прибор был дополнен линзой и блендой, что позволило скорректировать его поле зрения и уменьшить спектральные искажения от внеосевых пучков. Кроме того, были проведены исследования шумовых характеристик детектора с целью оптимизации времени накопления сигнала.
Практическая часть работы включает в себя серию зарегистрированных спектров яркости в полевых условиях и их обработку по методу DOAS с целью расчета наклонных толщ двуокиси азота и димера кислорода, для дальнейшего решения обратной задачи по восстановлению профиля двуокиси азота и аэрозольной оптической толщи. Производится анализ качества первичных спектров ССП-600 на основании DOAS анализа. Полученные величины сравниваются с данными эталонного стационарного прибора MARS-B [3], обсуждаются перспективы применения приборов типа ССП-600 для целей подспутниковых наблюдений и способы улучшения качества получаемых данных.