Модельные расчеты содержания озона в атмосфере по уходящему излучению Земли

Влияние изменения содержания озона в атмосфере на климат планеты, обуславливает важность задачи его мониторинга с помощью спутникового и наземного зондирования для анализа пространственных и временных вариаций содержания озона в воздухе.
Существующие методики определения общего содержания озона имеют точность 3-10% в зависимости от широты, сезона, состояния атмосферы [1]. Данные о вертикальном распределении озона в атмосфере менее надежны, чем о суммарном озоне.
Анализ спутниковых измерений общего содержания озона в воздухе в любое время суток и в условиях полярной ночи показывает преимущество метода, основанного на обработке уходящего теплового излучения Земли [1].
Основные трудности и ограничения детектирования озона по результатам измерений спутниковых ИК- зондировщиков связаны с влиянием вариации температуры подстилающей поверхности и вертикального профиля атмосферы, наличию аэрозольных слоёв в поле зрения радиометра и его спектральным разрешением регистрации уходящего излучения Земли [2].
Алгоритм детектирования озона по результатам измерений уходящего излучения Земли представлен в работе [3]. Модельные расчёты содержания озона проводились по уходящему излучению атмосферы в участках спектра 1002-1003 см-1, 1020-1021 см-1 с противоположной зависимостью коэффициента поглощения озона от изменения температуры. Общее содержание озона определяется с относительной погрешностью менее 0,5% при вариациях его содержания до 5% в рассмотренной модели атмосферы.
Проведён анализ погрешностей определения содержания озона в каждом элементарном слое модели атмосферы при вариации вертикального профиля озона. Наблюдается сглаживающее поведение результатов вычислений содержания озона в слоях атмосферы. Относительная погрешность определения содержания озона в отдельных слоях атмосферы может превышать относительную погрешность вычислений общего содержания озона в атмосфере.