Настоящий Проект направлен на изучение пространственно-временного распределения тропосферного озона (ТО) над территорией России с помощью наземных и спутниковых методов, в том числе по уникальным измерениям российского спектрометра ИКФС-2 с борта спутника «Метеор-М» № 2. Результаты измерений будут сопоставлены с результатами расчетов численных моделей и данными ре-анализа. Несмотря на потенциальное наличие различных данных по тропосферному озону над территорией России, они еще никем ранее не были глобально проанализированы, настоящий Проект восполнит этот пробел. Полученные новые систематизированные данные о климатологии тропосферного озона на территории России и прилегающих регионов могут быть использованы для последующего получения оценок радиационного воздействия на климат за счет изменения ТО в различных регионах. Предварительные оценки будут сделаны в настоящем Проекте.
За последние 3 года по тематике, связанной с исследованием атмосферного озона, исполнителями Проекта были разработаны методики и получены результаты определения общего содержания озона по наземным и спутниковым спектроскопическим измерениям. Была проведена валидация и взаимная калибровка различных наземных и спутниковых методов измерений озона с оценками точностей различных методов [1, 2, 5, 7, 8], исследованы результаты численного моделирования полей озона в сопоставлении с экспериментальными данными, проанализированы различные периоды и локализации и получены оценки рассогласования данных моделирования и измерений [5, 9]. В ходе мониторинга общего содержания озона были обнаружены и исследованы аномалии в содержании озона в виде его значительного уменьшения в зимне-весенний период в различные годы и их влияние на биосферу [1, 2, 4, 5]. Были получены предварительные оценки возможности определения озона в различных слоях атмосферы, в том числе и в тропосфере, по наземным измерениям Фурье-спектрометра Bruker 125HR на станции международной наблюдательной сети NDACC St. Petersburg и на других станциях. По исследованиям, связанным с получением информации об озоне с помощью спутникового прибора ИКФС-2, для которого в настоящем Проекте планируется разработать методику определения глобального распределения тропосферного озона (ТО), исполнителями Проекта были опубликованы около 10 научных статей, в том числе [1, 2, 5]. Значительная часть совместных работ посвящена разработке методик, исследованиям и оценкам трендов озона и других атмосферных газов [3, 6]. Именно оценки трендов ТО будут использованы в Проекте для оценивания вклада тропосферного озона в изменение регионального климата на территории России. Участниками Проекта была создана и зарегистрирована в Реестре программ для ЭВМ «Программа для оценки многолетних трендов и их значимости, а также сезонной изменчивости данных, представленных на нерегулярной временной сетке» (TRENDS) [10].
1. Поляков А.В., Тимофеев Ю.М., Виролайнен Я.А., Козлов Д.А. Мониторинг общего содержания озона в атмосфере с использованием российской аппаратуры ИКФС-2 // Журнал Прикладной Спектроскопии, 2019, 86(4), 597-601
2. Y.M.Timofeyev, A.B.Uspensky, F.S.Zavelevich, A.V.Polyakov, Y.A.Virolainen, A.N.Rublev, A.V.Kukharsky, J.V.Kiseleva, D.A.Kozlov, I.A.Kozlov, A.G.Nikulin, V.P.Pyatkin, E.V.Rusin Hyperspectral infrared atmospheric sounder IKFS-2 on “Meteor-M” No. 2 – Four years in orbit // Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer Volume 238, November 2019, 106579. https://doi.org/10.1016/j.jqsrt.2019.106579
3. Тимофеев Ю. М., Поляков А. В., Виролайнен Я. А., Макарова М. В., Ионов Д. В., Поберовский А. В., Имхасин Х. Х. Оценки трендов содержания климатически важных атмосферных газов вблизи Санкт-Петербурга // Известия РАН. Физика Атмосферы и Океана. 2020. 56(1) С 97-103.
4. Виролайнен Я. А., Поляков А. В., Тимофеев Ю. М. Анализ изменчивости стратосферных газов по данным наземных спектрометрических наблюдений в районе Санкт-Петербурга // Известия РАН. Физика Атмосферы и Океана, 2021, том 57, № 2, с. 163–174 DOI: 10.31857/S0002351521010132
5. Polyakov A.V., Virolainen Y.A., Nerobelov G.M., Timofeyev Y.M., Solomatnikova A.A., Total ozone measurements using IKFS-2 spectrometer aboard Meteor-M N2 satellite in 2019-2020, International Journal of Remote Sensing, 2021, 42, 22, 8709–8733,
6. Polyakov, A., Poberovsky, A., Makarova, M., Virolainen, Y., Timofeyev, Y., Nikulina A., 2021: Measurements of CFC-11, CFC-12, and HCFC-22 total columns in the atmosphere at the St. Petersburg site in 2009–2019, Atmos. Meas. Tech., 14, 8, 5349–5368, https://doi.org/10.5194/amt-14-5349-2021.
7. Тимофеев Ю. М., Г. М. Неробелов, А. В. Поляков, Я. А. Виролайнен, 2021: Спутниковый мониторинг озоносферы. Метеорология и гидрология, 12, 71–79.
8. G. M. Nerobelov, O. Al-Subari, Yu. M. Timofeyev, Ya. A. Virolainen, A. V. Poberovskii, A. A. Solomatnikova Comparison of Ground-Based Measurement Results of Total Ozone near St. Petersburg. Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics, 2022, Vol. 58, No. 5, pp. 494–499. 10.1134/S0001433822050073
9. Nerobelov, G., Timofeyev, Y., Virolainen, Y., Polyakov, A., Solomatnikova, A., Poberovskii, A., Kirner, O., Al-Subari, O., Smyshlyaev, S., Rozanov, E. Measurements and Modelling of Total Ozone Columns near St. Petersburg, Russia. Remote Sens. 2022, 14, 3944.
10. Свидетельство о государственной регистрации в Реестре программ для ЭВМ №2022619119 от 19 мая 2022 г.
