Алгоритм расчета содержания озона в атмосфере по уходящему излучению Земли

Рассмотрена модель атмосферы в виде последовательности однородных слоёв толщиной 100 метров от поверхности Земли до высоты 40 километров. Параметры слоёв определены для стандартной атмосферы. Выбраны спектральные участки 1002-1003 см-1 и 1020-1021 см-1 с противоположной зависимостью коэффициента поглощения озона от изменения его температуры. Данная модель трансформировалась в один эффективный однородный слой. Вклад в уходящее излучение атмосферы в выбранных спектральных участках полосы поглощения озона (1002-1003 см-1 и 1020-1021 см-1) равен вкладам в уходящее излучение Земли всеми неоднородными слоями, их составляющими.
В дополнение к существующим физическим или статистическим алгоритмам «обращения» данных атмосферных зондировщиков [1] рассматривается возможность определения эффективной температуры подстилающей поверхности Земли и уменьшения влияния неточности задания вертикального профиля температуры атмосферы при определении общего содержания озона.
Последовательность шагов при реализации предложенной методики оценки содержания озона в атмосфере состоит в выборе двух спектральных участков полосы поглощения озона с противоположной зависимостью коэффициентов поглощения излучения.
Представление выбранной модели атмосферы в виде однородного эффективного слоя для каждого спектрального участка с соответствующими параметрами среднего коэффициента пропускания, эффективной температуры данного слоя.
Рассчитываются мощности уходящего излучения Земли для рассматриваемой модели атмосферы при двух значениях содержания озона в воздухе и двух близких профилях температуры атмосферы и определяются коэффициенты чувствительности как изменения содержания озона так и эффективной температуры на уходящее излучение Земли для каждого выбранного спектрального диапазона.
Используя экспериментально регистрируемые мощности уходящего излучения Земли в выбранных спектральных участках в безоблачной атмосфере, рассчитываются массивы возможных отличие содержания озона в воздухе от используемой модели при изменении эффективной температуры слоя атмосферы и вариаций температуры подстилающей поверхности, из которых определяется минимальная разность содержания озона в слое, определённых по уходящему излучению каждого спектрального участка . Температуры подстилающей поверхности и однородного слоя атмосферы при данном условие соответствуют эффективной температуре Земли, температуре эффективного слоя.
Определяется взаимосвязь коэффициентов калибровки в зависимости от возможных сценариев отклонения от модели содержания озона только в нижних или верхних слоях атмосферы.
Используя значения эффективных температур слоя всей атмосферы и поверхности Земли, полученных ранее, рассчитываются массивы возможных отличие содержания озона в воздухе от используемой модели во всем диапазоне изменений калибровочных коэффициентов.
Общее содержание озона в атмосфере соответствует среднему содержанию озона в атмосфере из рассчитанного для каждого выбранного спектрального участка при минимальной их разности.