Восемнадцатая Всероссийская Открытая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»
XVIII.C.568
Валидация измерений общего содержания озона (ОСО) с борта спутников серии «Метеор М №2» в 2019-2020 гг.
Поляков А.В. (1), Тимофеев Ю.М. (1), Соломатникова А.А. (2), Виролайнен Я.А. (1), Неробелов Г.М. (1)
(1) Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Российская федерация(2) Главная геофизическая обсерватория имени А.И. Воейкова, Санкт-Петербург, Россия
Постоянный спутниковый мониторинг содержания озона в земной атмосферы высокого качества (1-3%) для анализа аномалий и долговременных трендов требует регулярной валидации этих измерений на основе сопоставлений с наземными и спутниковыми измерениями гарантированной точности. Ранее для решения задачи определения ОСО из спектров ИКФС-2 с борта спутников серии «Метеор М №2» была предложена методика, основанная на методе искусственных нейронных сетей (ИНС) и использовании спутниковых данных ОМИ об ОСО для обучения ИНС [1-4]. Отметим, что измерения ОСО, выполняемые по рассеянному и отраженному солнечному излучению различными спутниковыми приборами осуществляются только над освещенной частью земной поверхности. Измерения ОСО по уходящему тепловому излучению атмосферы выполняются в любое время суток и в период полярной ночи.
Использование данных ИКФС-2 для изучения аномалий в содержании озона («озонных дыр») весной 2020 года в Северной Арктике потребовало дополнительного анализа точности измерений ИКФС-2. В работе анализируется применимость методики, ИНС которой обучена на данных 2015-2017 гг, для данных измерений 2019-2020гг. Было показано, что необходимо переобучение ИНС на адекватных современных данных. После переобучения систематические расхождения с результатами наземных измерений составляют около 1.7%, случайный разброс 3-5% в зависимости от условий сравнений. Приведены примеры озонного мониторинга в условиях аномально низких значений ОСО в Северной Арктике.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 18-05-00426.
Ключевые слова: Озон, измерения озона в атмосфере, дистанционный методы
Литература:
- Гаркуша, А. С., Поляков, А. В., Тимофеев, Ю. М., Виролайнен, Я. А. Определение общего содержания озона по данным измерений спутникового ИК Фурье-спектрометра // ИЗВЕСТИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК. ФИЗИКА АТМОСФЕРЫ И ОКЕАНА. 2017. 53, 4, стр. 493-501, DOI: 10.7868/S0003351517040079
- А.С. Гаркуша, А.В. Поляков, Ю.М. Тимофеев, Я.А. Виролайнен, А.В. Кухарский. Определение общего содержания озона по данным измерений спутникового ИК Фурье-спектрометра ИКФС-2 в облачной атмосфере (МИСЗ «Метеор-М» № 2) // Исследов. Земли из космоса. 2018. №2. С. 58-64, DOI: 10.7868/S0205961418020069
- Поляков А.В., Тимофеев Ю.М., Виролайнен Я.А., Козлов Д.А. Мониторинг общего содержания озона в атмосфере с использованием российской аппаратуры ИКФС-2 // Журнал Прикладной Спектроскопии, 2019, 86(4), 597-601
- Y.M.Timofeyev, A.B.Uspensky, F.S.Zavelevich, A.V.Polyakov, Y.A.Virolainen, A.N.Rublev, A.V.Kukharsky, J.V.Kiseleva, D.A.Kozlov, I.A.Kozlov, A.G.Nikulin, V.P.Pyatkin, E.V.Rusin Hyperspectral infrared atmospheric sounder IKFS-2 on “Meteor-M” No. 2 – Four years in orbit // Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer Volume 238, November 2019, 106579. https://doi.org/10.1016/j.jqsrt.2019.106579
- Н.Е. Чубарова, Ю.М. Тимофеев, Я.А. Виролайнен, А.В. Поляков Оценки УФ-индексов в периоды пониженного содержания озона над Сибирью зимой – весной 2016г // Оптика атмосферы и океана, 2018, 31, №11, 902 – 905, doi: 10.15372/AOO20181107
Презентация доклада
Вопросы создания и использования приборов и систем для спутникового мониторинга состояния окружающей среды
124