Анализ информативности спектров ИКФС-2 относительно тропосферного озона

В нижнем слое атмосферы, в тропосфере, содержится около 10% от общего содержания озона в столбе атмосферы. За счет антропогенных источников содержание тропосферного озона (ТО) с доиндустриального периода увеличилось примерно на 30%. В последние годы интерес к исследованию изменчивости содержания ТО значительно вырос. Во-первых, ТО является токсичным загрязнителем атмосферы (ВОЗ включила его в список пяти основных загрязнителей, содержание которых необходимо контролировать при определении качества воздуха); во-вторых, он играет ключевую роль в химических и фотохимических процессах в тропосфере, обусловливая ее окислительную способность; в-третьих, он является одним из основных парниковых газов, влияющих на радиационный баланс и изменение климата.
На основе данных озонозондирования на более чем 40 станциях по многолетним измерениям построены ковариационные матрицы вертикального распределения озона и температуры, а также их кросс-ковариационные матрицы на высотах от 0 до ~35 км. С помощью известной модели переноса излучения в атмосфере LBLRTM рассчитаны производные уходящего теплового излучения, измеряемого прибором ИКФС-2, по элементам вертикального профиля озона и температуры. На основе полученных результатов рассчитаны теоретические оценки погрешности определения содержания озона в слое 0-8 км (тропосферный озон). Оценена информативность измеряемых спектров относительно тропосферного озона. Рассмотрены различные сценарии измерений (различные сезоны, климатические зоны). Показана возможность оценки содержания тропосферного озона по спектральным измерениям уходящего теплового излучения прибором ИКФС-2 с борта КА серии «Метеор-М» №2.

Работа выполнена при поддержке министерства науки и высшего образования Российской Федерации, № соглашения 075-15-2021-583, в Лаборатории Исследований Озонового слоя и Верхней Атмосферы СПбГУ.