О возможности измерения содержания двуокиси азота в нижней тропосфере с высоким пространственным разрешением по данным спутникового гиперспектрального наблюдения

Двуокись азота (NO2) – одна из ключевых компонент фотохимии атмосферы Земли. Реакции с ее участием приводят, в частности, к увеличению содержания приземного озона и образованию азотной кислоты с выпадением кислотных дождей. На антропогенные источники NO2 приходится около 2/3 от общего количества выбросов NO2. Ее содержание в пограничном слое атмосферы над крупными городами может превышать естественный фон на порядки и является одним из индикаторов антропогенных загрязнений. Существующая в настоящее время космическая аппаратура зондирования NO2 позволяет получать регулярную глобальную картину состояния атмосферы. Однако, в силу технических ограничений, глобальный характер данных ведет к их низкому горизонтальному пространственному разрешению. Так измерения аппаратуры OMI имеют горизонтальное пространственное разрешение, которое ограничено размером проекции пикселя детектора на подстилающую поверхность, в 25 км, аппаратуры SCHIAMACHY – в 30 км, аппаратуры GOME-2 - в 80 км. В результате этого космические данные по NO2 захватывают одновременно фоновые и загрязненные территории. В то же время, источники загрязнений, связанных с человеческой деятельностью, имеют существенно меньшие масштабы. Поэтому актуальной является задача оценки загрязнений с более высоким, чем у существующих методов, пространственным разрешением.

В докладе рассматривается возможность оценки содержания двуокиси азота по данным гиперспектральной аппаратуры (ГСА), входящей в состав космической системы «Ресурс-П». Проекция пикселя ГСА на Землю составляет 30 м, спектральный диапазон съемки – от 400 до ~1000 нм с переменным спектральным разрешением. В полосе поглощения NO2 (420-470 нм) спектральное разрешение ГСА составляет около 1.5 нм, что достаточно для наблюдения этого газа при повышенных концентрациях в урбанизированных районах.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 16-35-50094.