Определение содержания газов в атмосфере по измерениям ИК радиометра

Наибольшая изменчивость парниковых газов СО2, СН4, N2O наблюдается в пограничном слое, которая в 2-3 раза выше, чем в остальной атмосфере. Регистрация содержания парниковых газов в приземном слое атмосферы позволяет прогнозировать изменения концентрации этих газов во всей толще атмосферы.
Рассмотрена модель атмосферы в виде однородных слоёв толщиной 100 м. Определен вклад в уходящее излучение Земли в спектральных участках 1238,690-1238,730 см-1, 1240,980-1241,020 см-1, 1240,901-1240,949 см-1 (соответствующих высокому разрешению спектрометров космического базирования.) от увеличения содержания метана в слое и высоты нахождения данного слоя. Показано различие изменения мощности уходящего излучения в линиях и крыльях поглощения метана при увеличении содержания метана в слое на 10% от общего содержания его в атмосфере и высоты нахождения этого слоя.
Представление неоднородной атмосферы в виде одного и более однородных слоёв, которые не искажают параметры уходящего излучения в регистрируемых спектральных участках, даёт возможность определять содержание метана в атмосфере с аэрокосмической платформы. Разность между экспериментально полученными значениями уровней сигналов радиометра и расчётными показывает отличие содержания исследуемого газа в воздухе от выбранного стандарта, которое можно определить из решения системы уравнений [1].
В дальнейшем данная процедура может быть проведена для подслоёв каждого рассмотренного однородного слоя. Толщина однородного элементарного слоя, в котором возможно определить изменения содержания исследуемого газа, будет определяться уровнем шумов радиометра. Размер однородного слоя может выбираться произвольно, что позволяет оперативно контролировать изменения содержания исследуемого газа в слоях атмосферы Земли. Результаты исследования могут быть использованы в качестве методики для обработки спектров, полученных при помощи современных сенсоров установленных на спутниках.

1.Шишигин С.А. Методика определения содержания метана в атмосфере с помощью корреляционного радиометра.// Исследование Земли из космоса. 2015 № 5. С.3-8.