Анализ точности балансовой методики расчета выбросов климатически активных газов по данным регулярного спутникового мониторинга

В докладе приведены результаты исследования точности ранее предложенной балансовой методики расчета выбросов климатически активных газов по данным регулярного спутникового мониторинга. Указанная балансовая методика состоит из двух основных шагов. Первый шаг – расчет скорости горизонтального переноса малой газовой компоненты (МГК) атмосферы на основе ежедневных полей ее полного содержания в вертикальном атмосферном столбе по спутниковым данным. Второй шаг – расчет баланса МГК в объеме атмосферы над заданной территорией. Изменение общего содержания МГК в выделенном объеме определяется потоком МГК через его границы. Горизонтальная компонента потока известна по результатам первого шага методики, а остаток соответствует вертикальному обмену атмосферы с подстилающей поверхностью (балансу стоков и выбросов).
Важным аспектом является оценка погрешности описанной методики. Основной фактор неопределенности – ошибки расчета поля скоростей горизонтального переноса МГК. В представленной работе погрешность методики исследована статистическим методом для полей содержания угарного газа (CO). В качестве объектов исследования выбраны лесные пожары, как модель сильных локальных выбросов CO. В этом случае при достаточно общих предположениях о статистике ошибок можно дать простую теоретическую параметризацию распределения балансовых оценок выброса CO в зависимости от периметра границы, охватывающей зону активного горения. Практические расчеты были выполнены для 21 крупного пожара на территории России и Канады за летние месяцы 2018 – 2023 годов. Ежесуточные балансовые расчеты проводились в пределах охватывающих зоны горения границ с характерными размерами от сотни до нескольких тысяч километров с шагом 25 км. Априорная оценка относительной погрешности расчета выброса CO по всему ансамблю данных составила около 30 % при линейном размере границы около 1000 км. При этом, погрешность может быть уменьшена до 10 % при отборе «эталонных» случаев интенсивного локального горения и отсутствия больших пропусков в спутниковых данных. Дополнительно, полученные величины суммарного выброса CO от каждого из пожаров были сопоставлены с информацией глобальной базы данных выбросов от пожаров (GFED). С учетом погрешности данных GFED, оцениваемой в 50 %, установлено хорошее взаимное соответствие величин суммарного выброса CO.
Работа выполнена в рамках гос. задания ИКИ РАН по теме «Эмиссия», гос. регистрация № 122101700045-7.