Метод восстановления полного содержания метана в атмосфере по данным AIRS/Aqua и MOZART-4

Атмосферный метан - второй по важности долгоживущий парниковый газ - влияет на химический состав атмосферы и радиационный баланс Земли. Его вклад в радиационный форсинг по данным МГЭИК-2013 превышает 30%. Вместе с тем, несмотря на большой объем выполненных исследований, полного понимания "метанового цикла" пока не достигнуто. Главными причинами этой неопределенности является редкая сеть наблюдательных пунктов, пространственно-временная неоднородность потоков от многих природных и антропогенных источников, а также ограниченное использование данных спутниковых приборов.
Целью доклада является изложение метода оперативного восстановления полного содержания метана в атмосфере, основанного на данных гиперспектрального комплекса AIRS/Aqua и результатах глобальной химической транспортной модели MOZART-4. Необходимость использования химической модели в данной задаче, в дополнение к результатам спутниковых наблюдений, обусловлена низкой чувствительностью AIRS к вариациями профиля метана в нижней тропосфере.
Излагается регрессионная модель, построенная по данным MOZART-4, связывающая полное содержание метана в атмосфере с отношением смеси CH4 в верхней тропосфере, высотой тропопаузы Ptr и температурой подстилающей поверхности Tsurf. Сопоставление результатов модели, в которой CH4, Ptr и Tsuf определились по данным AIRS, с результатами четырех европейских станций сети TCCON, показало, что модель хорошо воспроизводит годовой ход и межгодовую изменчивость полного содержания метана.
В заключительной части доклада анализируется характер поведения полного содержания метана в атмосфере для ряда зон Сибирского региона. Показано, что в каждом годовом цикле для рассмотренного в докладе периода (2003-2013 гг.) имеются зимний (январь-февраль) и летний (июль-август) максимумы.
Работа выполнена при частичной финансовой поддержке Программы стратегического развития Алтайского госуниверситета (НОК-2, подпроект 2.1.2.1), грантов РФФИ (№ 12-05-98083, 13-07-12105-офи) и Минобрнауки РФ.