Определение относительного содержания атмосферного HDO по данным одновременных измерений спутника GOSAT-2 в тепловом и ближнем ИК диапазонах

Атмосферный водяной пар является основным парниковым газом, оказывающим основное воздействие на глобальную атмосферную циркуляцию и энергетический баланс Земли. Для улучшения точности прогнозирования атмосферных процессов и климатических вариаций необходимо понимание и оценка масштабов процессов гидрологического цикла в атмосфере. Большие перспективы для решения такого рода задач могут предоставить данные об изменении относительного содержания стабильных изотопологов водяного пара, в частности HDO. При одинаковой температуре давление насыщенных паров основного изотополога H2O и HDO различны, поэтому при фазовых превращениях происходит изменение изотопического состава водяного пара. Таким образом, величина изотопного соотношения HDO/H2O (в дельта-величинах – δD) в атмосферном водяном паре является его своеобразным трассером гидрологического цикла (Brenninkmeijer C.A.M. et al., 2003).
В текущей настоящей работе продемонстрировано применение оригинального метода решения обратной задачи гиперспектрального спутникового зондирования атмосферы для определения вертикального профиля отношения HDO/H2O в атмосфере Земли с одновременным использованием спектров теплового и ближнего ИК диапазонов (Задворных И.В. и др. 2020). В настоящей работе, c использованием данного метода, выполнено определение вертикального профиля относительного содержания изотополога HDO (δD) в атмосферном водяном паре по данным измерений спутникового ИК-спектрометра TANSO-FTS/GOSAT-2 и сделано сравнение восстановленных значений δD с данными наземного дистанционного зондирования на станции Карлсруэ (Германия), входящей в международную измерительную сеть TCCON (Wunch D. et al., 2011). Показано, что одновременное использование спутниковых спектров уходящего излучения атмосферы в тепловом диапазоне и отраженного солнечного излучения в ближнем ИК диапазоне дает более высокую корреляцию полученных спутниковых данных по среднемесячным значениям δD с данными наземного зондирования, чем использование одного из этих двух диапазонов.