TY - JOUR

T1 - Методика определения вертикального распределения атмосферного озона на основе измерений прибора ИКФС-2

AU - Акишина, Светлана Васильевна

PY - 2026/5/12

Y1 - 2026/5/12

N2 - Различие роли озона в тропосфере и стратосфере требует контроля его содержания в разных атмосферных слоях. В работе впервые представлена методика определения элементов вертикального распределения озона из спектров уходящего теплового инфракрасного излучения, измеренных прибором ИКФС-2 (инфракрасный фурье-спектрометр). Решение обратной задачи восстановления вертикального профиля содержания озона осуществляется в несколько этапов на основе различных методов решения некорректных обратных задач. Для итогового уточнения вертикального распределения озона используется физико-математический подход, реализованный на основе метода статистической регуляризации. Прямая задача решается с применением радиационной модели переноса излучения RTTOV (англ. Radiative Transfer for TIROS Operational Vertical Sounder). Для оценок погрешностей и оптимизации алгоритма проведены замкнутые численные эксперименты с использованием модельных спектров ИКФС-2. По результатам замкнутых экспериментов в среднем по всем широтным зонам погрешность определения общего содержания озона составляет 2,3 %, погрешность определения тропосферного содержания озона равна 5,2 е. Д. Наблюдается рост погрешностей восстановления элементов вертикального распределения озона в области высоких широт. На основе разработанной методики обработаны измеренные спектры ИКФС-2. По результатам сопоставления восстановленных профилей с измерениями озонозондов предложенный алгоритм обработки спектров ИКФС-2 недооценивает содержание озона в слое тропосферы и нижней стратосферы и переоценивает в области тропопаузы (слой 220–80 гПа), что наблюдается также по данным измерений инфракрасного зондировщика IASI (англ. Infrared Atmospheric Sounding Interferometer).

AB - Различие роли озона в тропосфере и стратосфере требует контроля его содержания в разных атмосферных слоях. В работе впервые представлена методика определения элементов вертикального распределения озона из спектров уходящего теплового инфракрасного излучения, измеренных прибором ИКФС-2 (инфракрасный фурье-спектрометр). Решение обратной задачи восстановления вертикального профиля содержания озона осуществляется в несколько этапов на основе различных методов решения некорректных обратных задач. Для итогового уточнения вертикального распределения озона используется физико-математический подход, реализованный на основе метода статистической регуляризации. Прямая задача решается с применением радиационной модели переноса излучения RTTOV (англ. Radiative Transfer for TIROS Operational Vertical Sounder). Для оценок погрешностей и оптимизации алгоритма проведены замкнутые численные эксперименты с использованием модельных спектров ИКФС-2. По результатам замкнутых экспериментов в среднем по всем широтным зонам погрешность определения общего содержания озона составляет 2,3 %, погрешность определения тропосферного содержания озона равна 5,2 е. Д. Наблюдается рост погрешностей восстановления элементов вертикального распределения озона в области высоких широт. На основе разработанной методики обработаны измеренные спектры ИКФС-2. По результатам сопоставления восстановленных профилей с измерениями озонозондов предложенный алгоритм обработки спектров ИКФС-2 недооценивает содержание озона в слое тропосферы и нижней стратосферы и переоценивает в области тропопаузы (слой 220–80 гПа), что наблюдается также по данным измерений инфракрасного зондировщика IASI (англ. Infrared Atmospheric Sounding Interferometer).

U2 - 10.21046/2070-7401-2026-23-2-71-83

DO - 10.21046/2070-7401-2026-23-2-71-83

M3 - статья

VL - 23

SP - 71

EP - 83

JO - СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА

JF - СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА

SN - 2070-7401

IS - 2

ER -