Измерения содержания озона на основе спектров ИКФС-2 в 2015-2020 гг.

Стратосферный озон влияет на достигающее поверхности ультрафиолетовое излучение Солнца, на радиационный баланс и температурную структуру атмосферы. Тропосферный озон воздействует на экосистему как загрязнитель и парниковый газ. Спутниковые измерения с использованием различных методов и инструментов вносят значительный вклад в мониторинг озоносферы. Основные методы спутникового зондирования озоносферы основаны на измерения рассеянного и отраженного солнечного излучения. Метод, основанный на измерениях исходящего теплового излучения, может использоваться независимо от освещения Солнцем в любое время суток, включая полярные ночи, обеспечивая непрерывные поля распределения общего вертикального содержания озона (ОСО) с относительно высоким горизонтальным разрешением. В настоящее время этот метод реализован на различном оборудовании (АИРС, ТЕС, ИАСИ, КРИС, ИКФС-2).
С 2015 года российский Фурье-спектрометр ИКФС-2 на борту КА «Метеор-М №2» измеряет уходящее излучение в диапазоне 660-2000 см-1. К концу 2020 года накоплен большой объем информации (более 1,4 × 109 спектров) с полосой сканирования 1000 км, дальнейшие измерения выполняются с полосой сканирования 1500км. Мы получили глобальные поля распределения ОСО в 2015-2020 гг, в том числе за недоступные для УФ-методов области и периоды, используя накопленные спектральные данные и метод решения обратной задачи, основанный на алгоритме искусственной нейронной сети. Полученные данные были провалидированы на основе сравнения с независимыми данными измерений ОСО по спутниковым и наземным измерениям; было показано, что средняя разность между измерениями разного типа не превышает 1-2%, а стандартное отклонение разностей составляет менее 4%. Полученные поля распределения ОСО в полярной и циркумполярной областях используются для анализа состояния озоносферы в отдельные периоды наблюдений.
Работа выполнялась в лаборатории исследования озона и верхней атмосферы Санкт-Петербургского государственного университета и была поддержана министерством науки и высшего образования Российской Федерации, номер соглашения 075-15-2021-583.