- Код статьи
- 10.31857/S0205961424040051-1
- DOI
- 10.31857/S0205961424040051
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том / Номер выпуска 4
- Страницы
- 56-68
- Аннотация
- На основе ретроспективного сопоставления с данными наземных спектроскопических измерений в Петергофе Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) и самолетных измерений в районе Новосибирского водохранилища Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева (ИОА), проведенных в 2019–2022 гг., выполнен анализ результатов применения новой версии регрессионной методики определения общего содержания диоксида углерода XCO2 (мольной доли атмосферного CO2 в сухом воздухе) по измерениям инфракрасного фурье-спектрометра ИКФС-2 российского метеорологического спутника “Метеор-М” №2. Дано описание внесенных изменений в методику с целью повышения точности спутниковых оценок. Так, для компенсации влияния изменения характеристик ИКФС-2 во время длительного полета на оценки XCO2 используется их калибровка по результатам наземных измерений обсерватории NOAA на вулкане Мауна-Лоа (остров Гавайи). После калибровки и фильтрации облачных сцен расхождение спутниковых оценок с данными наземных и самолетных измерений характеризуется средним квадратическим отклонением ~4 млн-1 или 1% от общего содержания XCO2. Чтобы ускорить адаптацию регрессионного алгоритма оценки XCO2 к данным ИКФС-2 на новых спутниках предлагается дополнительно к контактным измерениям концентраций CO2 использовать оценки XCO2 наземной сети TCCON. Также в регрессиях в качестве еще одного предиктора, характеризующего состояние прибора, целесообразно использовать толщину криоосадка на стекле фотоприемника ИКФС-2.
- Ключевые слова
- диоксид углерода регрессия оптическая толщина ИКФС-2 наземные измерения и поперечная горизонтальная циркуляция
- Дата публикации
- 15.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 4
Библиография
- 1. Анохин Г.Г., Антохин П.Н., Аршинов М.Ю., Барсук В.Е., Белан Б.Д., Белан С.Б., Давыдов Д.К., Ивлев Г.А., Козлов А.В., Козлов В.С., Морозов М.В., Панченко М.В., Пеннер И.Э., Пестунов Д.А., Сиков Г.П., Симоненков Д.В., Синицын Д.С., Толмачев Г.Н., Филиппов Д.В., Фофонов А.В. Чернов Д.Г., Шаманаев В.С., Шмаргунов В.С. Самолет ‒ лаборатория ТУ-134 “Оптик” // Оптика атмосферы и океана. 2011. Т. 24. № 9. С. 805‒816.
- 2. Антонович В.В., Антохина О.Ю., Антохин П.Н., Аршинова В.Г., Аршинов М.Ю., Белан Б.Д., Белан С.Б., Гурулева Е.В., Давыдов Д.К., Дудорова Н.В., Ивлев Г.А., Козлов, А.В., Рассказчикова Т.М., Савкин Д.Е., Симоненков Д.В., Скляднева Т.К., Толмачев Г.Н., Фофонов А.В. Основные результаты мониторинга состава воздуха на территории Западной Сибири и акватории Российского сектора Арктики, проведенного ИОА СО РАН с помощью стационарных и мобильных комплексов // Сборник тезисов “Международный симпозиум «Атмосферная радиация и динамика» (МСАРД-2023)”.Санкт-Петербург. 2023. C. 8‒9.
- 3. Аршинов М.Ю., Белан Б.Д., Давыдов Д.К., Иноуйе Г., Максютов Ш., Мачида Т., Фофонов А.В. Вертикальное распределение парниковых газов над Западной Сибирью по данным многолетних измерений // Оптика атмосферы и океана. 2009. Вып. 22. № 5. C. 457‒464.
- 4. База данных измерений сети TCCON. URL: https://tccondata.org/plots/public (Дата обращения 10.01.2024).
- 5. Белан Б.Д. Динамика слоя перемешивания по аэрозольным данным // Оптика атмосферы и океана. 1994. Т. 7. № 08. С. 1045‒1054.
- 6. Бюллетень ВМО, 2023. The State of Greenhouse Gases in the Atmosphere Based on Global Observations through 2022. WMO Greenhouse Gas Bulletin No. 19. Geneva: WMO. (Электронный ресурс). URL: https://library.wmo.int/idurl/4/68532 (Дата обращения 12.01.2024).
- 7. Вертикальные профили диоксида углерода над Молокаи (Гавайский архипелаг). [Электронный ресурс] https://gml.noaa.gov/dv/data/index.php?site=HAA&type=Aircraft%2BPFP (Дата обращения 14.12.2023).
- 8. Голомолзин В.В., Рублев А.Н., Киселева Ю.В., Козлов Д.А., Прокушкин А.С., Панов А.В. Определение общего содержания диоксида углерода над территорией России по данным отечественного космического аппарата Метеор-М № 2 // Метеорология и гидрология. 2022. № 4. С. 79‒95.
- 9. Завелевич Ф.С., Головин Ю.М., Десятов А.В., Козлов Д.А., Мацицкий Ю.П., Никулин А.Г., Травников Р.И., Романовский А.С., Архипов С.А., Целиков В.А. Технологический образец бортового инфракрасного фурье-спектрометра ИКФС-2 для температурного и влажностного зондирования атмосферы Земли // Совр. пробл. дист. зондир. Земли из космоса. 2009. Т. 1. С. 259‒266.
- 10. Михальченко P.С., Григоренко Б.В., Гетманец В.Ф., Курская Т.А. Влияние толщины криоконденсата на радиационные характеристики экрана теплоизоляции // Препринт № 43-88. ФТИНТ АН УССР. Харьков. 1988. С. 15.
- 11. Никитенко А.А., Тимофеев Ю.М., Виролайнен Я.А., Рублев А.Н., Голомолзин В.В., Киселева Ю.В., Успенский А.Б., Козлов Д.А. Сравнения наземных и спутниковых измерений общего содержания СО2 в Петергофе // Совр. пробл. дист. зондир. Земли из космоса. 2024. Т. 21. №4. С. 275–283.
- 12. Успенский А.Б., Рублев А.Н., Козлов Д.А., Голомолзин В.В., Киселева Ю.В, Козлов И.А., Никулин А.Г. Мониторинг основных климатических переменных атмосферы по данным спутникового ИК-зондировщика ИКФС-2 // Метеорология и гидрология. 2022. № 11. С. 5‒18.
- 13. Успенский А.Б. Измерения распределения содержания парниковых газов в атмосфере со спутников // Фундаментальная и прикладная климатология. 2022. Т. 8. № 1. С. 122‒14.
- 14. Успенский А.Б., Тимофеев Ю.М., Козлов Д.А., Черный И.В. Развитие методов и средств дистанционного температурно-влажностного зондирования земной атмосферы // Метеорология и гидрология. 2021. № 12. С. 33‒44.
- 15. Fiedler Lars, Stuart Newman, and Stephan Bakan. Correction of detector nonlinearity in Fourier transform spectroscopy with a low-temperature blackbody // Applied Optics. Vol. 44. No. 25. September 2005. P. 5332‒5340.
- 16. Hudgins D.M., Sandford S.A., Allamandola L.J., & Tielens A.G.G.M. Mid- and Far-Infrared Spectroscopy of Ices: Optical Constants and Integrated Absorbances // Astrophysical Journal Supplement, 1993, 86, 713.
- 17. Roche S., Strong K., Wunch D., Mendonca J., Sweeney C., Baier B., Biraud S.C., Laughner J.L., Toon G.C., and Connor B.J. Retrieval of atmospheric CO2 vertical profiles from ground-based near-infrared spectra //Atmos. Meas. Tech., 2021, 14, 3087–3118.
- 18. Taylor et al. An 11-year record of XCO2 estimates derived from GOSAT measurements using the NASA ACOS version 9 retrieval algorithm. URL https://doi.org/10.5194/essd-14-325-2022.
- 19. Taylor T.E., O'Dell C.W., Baker D., Bruegge C., Chang A., Chapsky L., Chatterjee A., Cheng C., Chevallier F., Crisp D., Dang L., Drouin B., Eldering A., Feng L., Fisher B., Fu D., Gunson M., Haemmerle V., Keller G.R., Kiel M., Kuai L., Kurosu T., Lambert A., Laughner J., Lee R., Liu J., Mandrake L., Marchetti Y., McGarragh G., Merrelli A., Nelson R.R., Osterman G., Oyafuso F., Palmer P.I., Payne V.H., Rosenberg R., Somkuti P., Spiers G., To C., Weir B., Wennberg P.O., Yu S., and Zong J. Evaluating the consistency between OCO-2 and OCO-3 XCO2 estimates derived from the NASA ACOS version 10 retrieval algorithm, Atmos. Meas. Tech., 16, 3173–3209, https://doi.org/10.5194/amt-16-3173-2023, 2023.
- 20. Wunch Debra, Toon Geoffrey C., Blavier Jean-François L., Washenfelder Rebecca A., Notholt Justus., Connor Brian J., Griffith David W.T., Sherlock Vanessa, Wennberg Paul O. The Total Carbon Column Observing Network // Phil. Trans. R. Soc. A 2011 369, 2087-2112. [Электронный ресурс] URL: https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsta.2010.0240. DOI: 10.1098/rsta.2010.0240.
- 21. Zavelevich F., Kozlov D., Kozlov I., Cherkashin I., Uspensky A., Kiseleva Yu., Golomolzin V., Filei A. IKFS-2 radiometric calibration stability in different spectral bands // GSICS Quarterly. 2018. V. 12. No. 1. P. 4–6.
