О возможности спутникового детектирования выбросов метана в арктических районах

Мониторинг метана в атмосфере является важнейшей задачей, в частности в арктическом регионе. На арктическом шельфе наблюдаются крупные выбросы естественного метана, представляющие реальную опасность для разработки шельфовых месторождений и для судоходства. Спутниковые измерения метана рассматриваются в качестве важной составляющей ФЦП «Арктика». Суть метода состоит в измерении поглощения солнечного излучения в воздушном столбе в полосах метана ближнего ИК-диапазона. Для таких измерений рекомендуется высокое спектральное разрешение (Galli et al., 2012), чтобы была возможность разрешать отдельные линии поглощения в ненасыщенных полосах метана. Оптимальной, с точки зрения интенсивности солнечного излучения, глубины полос, и удобства измерения является полоса метана в районе 1.65 мкм. Измерения в этой полосе позволяют регистрировать метан на уровне фонового содержания (~1.8 ppm) с точностью не хуже 2%. Спутниковые наблюдения метана ведутся с помощью ряда космических миссий. Практический интерес с точки зрения исследования тропосферного метана имеют данные спектрометров, работающих в ближнем ИК-диапазоне, экспериментов SCIAMACHY на КА ENVISAT, и TANSO на КА GOSAT (напр. Monteil et al., 2013). На настоящий момент данные этих приборов ограничены континентами (морская поверхность имеет очень низкую отражательную способность). Измерения проводятся днем в безоблачную погоду. Для исследования выбросов метана на арктическом шельфе необходимо применять специальные режимы, такие как наблюдения солнечного блика от поверхности воды, или исследовать метан в надир в периоды частичного или полного ледяного покрова. Такие исследования в отношении полярных районов с использованием накопленных массивов спутниковых данных пока не проводились. В пилотном космическом эксперименте «РУСАЛКА» на МКС, в 2009-2012г продемонстрирована возможность спутниковых измерений CH4 и CO2 при помощи компактной и недорогой аппаратуры (Кораблев и др., 2011). Для валидации желательно использовать измерения газа в атмосферном столбе, которые затем можно непосредственно сравнивать со спутниковыми измерениями. В докладе будут рассмотрены возможности спутниковых измерений в районах потенциальных выбросов метана, и их наземной валидации, например на судах геофизической разведки.