Высокодетальное распределение NO2 в тропосфере урбанизированных районов по данным гиперспектральной аппаратуры КА Ресурс-П: алгоритм, результаты измерений, валидация с помощью моделей и измерений, оценка выбросов

Окислы азота (NOх=NO+NO2) являются одним из индикаторов загрязнения атмосферы. В нижней тропосфере их основным источником является высокотемпературное горение топлива, в основном, на объектах промышленности, транспорта, при отоплении жилищ. Повышенные содержания NOx ведут к выпадению кислотных дождей. В присутствии в атмосфере свободных радикалов или летучих органических соединений окислы азота ведут к генерации озона в тропосфере. Поскольку диоксид азота (NO2) имеет полосы поглощения в видимой области спектра, его содержание в атмосфере может быть измерено дистанционными спектрометрическими методами зондирования, в том числе из космоса.
В 2016-2019 годах были проведены эксперименты по съемке в специальном режиме ряда регионов с повышенным антропогенным загрязнением с помощью гиперспектральной аппаратуры ГСА спутников серии "Ресурс-П". Авторами разработан алгоритм восстановления распределения интегрального содержания двуокиси азота (NO2) в тропосфере с горизонтальным пространственным разрешением, впервые на мировом уровне достигающим 2,4 км и представленным на сетке с шагом 120 м. Высокое пространственное разрешение космических измерений NO2 впервые позволило идентифицировать местные источники загрязнения NO2 и их шлейфы [1].
Для валидации крупномасштабных структур в полученном поле NO2 мы провели сравнения с наблюдениями OMI/Aura и TROPOMI/Sentinel-5P NO2 с разрешением 13км х 24км и 7км х 7км соответственно. Такое сравнение подтвердило достоверность крупномасштабных структур выявляемых в полях NO2 аппаратуры ГСА в целом. Для валидации мелкомасштабных структур, обнаруженных в полях NO2 ГСА/Ресурс-П, мы проводим сравнения с результатами химически-транспортного моделирования.
На основе высокодетального поля NO2 разрабатываются методы оценки мощности выявленных источников NO2 (см.,в частности, [2]).
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (грант №20-05-00826).