Восстановление распределения источников двуокиси азота в тропосфере по измерениям КА серии Ресурс-П методами матричной деконволюции

Оксиды азота (NO2 и NO) участвуют в различных химических реакциях в тропосфере и оказывают влияние на климат и здоровье человека. NO2 является важным предшественником антропогенного озона и ключевым агентом в образовании нескольких токсичных веществ. Поэтому имеет значение разработка системы мониторинга содержания тропосферного NO2 и инвентаризация его источников. В 2016-2017 были проведены эксперименты по восстановлению пространственного распределения NO2 с использованием измерений российских спутников серии «Ресурс-П» [1]. В результате было получено пространственное распределение интегрального содержания тропосферного поля NO2 с высоким пространственным разрешением. Для исследования тонких структур, обнаруженных в полях, были разработаны методы химико-транспортного моделирования поля тропосферного NO2 [2], которые можно использовать для расчёта шлейфов от точечного стационарного источника загрязнения.
В некотором приближении поле распределения NO2 пространстве координат хорошо представимо в виде свертки функции распределения источников и шлейфа точечного стационарного источника загрязнения, искаженных шумом. Ранее были рассмотрены два метода (линейный и нелинейный) определения распределения источников, создающих наблюдаемое 2D поле содержания NO2 [3]. Также были исследованы погрешности этих методов: для линейного - аналитически, для нелинейного - в численном эксперименте. Эти методы применимы при условии, что все функции периодически продолжаемы, т.е. свертку функций можно представить как произведение их образов Фурье.
Однако часто шлейф целиком не попадает в область измерений, и тогда рассмотренные методы неприменимы. В этих случаях предлагается использовать методы, основанные на явном построении и обращении матрицы свёртки. В докладе приводятся результаты восстановления распределения источников NO2, получаемые с применением разработанных методов.