Дистанционное определение общего содержания озона в атмосфере по данным российского геостационарного метеоспутника Электро-Л

На борту отечественного геостационарного метеоспутника второго поколения серии "Электро-Л", запущенного 20 января 2011 г. (точка стояния 76° в.д.), в качестве основной полезной нагрузки установлен сканер-имаджер МСУ-ГС (Многоканальное Сканирующее Устройство – Геостационарное). С помощью МСУ-ГС выполняется многоспектральная съемка всего диска Земли в видимом (3 канала, разрешение в подспутниковой точке 1 км) и инфракрасном (7 ИК каналов, разрешение 4 км) диапазонах спектра. Штатная периодичность съемки – 30 мин.
Состав измерений МСУ-ГС (спектральные каналы) выбран таким образом, чтобы обеспечить получение количественной информации о параметрах атмосферы, облачности и подстилающей поверхности. В канале 8 (9.2-10.2 мкм) регистрируется уходящее земное излучение в спектральном диапазоне полосы поглощения озона с центром вблизи 9.6 мкм, что позволяет дистанционно определять общее содержание озона (ОСО) в атмосфере в пределах видимого диска Земли. Указанный информационный продукт имеет многочисленные приложения в метеорологии, атмосферных исследованиях.
В настоящей работе предлагается оригинальный метод дистанционной оценки ОСО по данным МСУ-ГС, поступающим со спутника "Электро-Л" № 1. Построение оценок ОСО выполняется с помощью регуляризованного регрессионного алгоритма, причем для формирования обучающих и контрольных выборок используются независимые оценки ОСО по данным аппаратуры OMI, установленные на спутнике EOS Aura. Наряду с измерениями МСУ-ГС в 3-х каналах (8.2-9.2, 9.2-10.2, 10.2-11.2 мкм) для оценивания ОСО в качестве дополнительных предикторов используются данные о вертикальных распределениях температуры в озоновом слое, температуре и давлении на уровне подстилающей поверхности (прогностические данные).
Результаты испытания метода на представительной выборке фактических данных КА "Электро-Л" № 1(период октябрь 2011-июль 2012), подтверждают возможность регулярного мониторинга ОСО с приемлемым уровнем погрешности: относительные абсолютные разности и среднеквадратичные отклонения между оценками по данным МСУ-ГС и OMI лежат в диапазоне 1-2% и 5-7% соответственно.