Наземные приборы Фурье-спектрометры (FTIR) из Сети по обнаружению изменений состава атмосферы (NDACC) обеспечивают долгосрочные и непрерывные измерения многих газовых примесей в атмосфере на более чем 20 станциях. Эта сеть уже используется в валидации S5P для CO и CH4 (Sha et al., 2021), а также HCHO (Vigouroux et al., 2020) и NO2 (отчеты о валидации https://mpc-vdaf.tropomi.eu/).
Озон является одним из основных целевых газов FTIR NDACC, и стратегия его определения согласована в рамках сети (Vigouroux et al. 2015). Тем не менее, хотя данные об озоне из измерений FTIR вносят вклад во многие исследования тенденций озона (например, Vigouroux et al., 2015, Godin-Beekman et al., 2022, Van Malderen et al., 2025), они плохо использовались для проверки спутниковых данных. Причины отчасти исторические (Brewen/Dobson традиционно используются для проверки общего содержания озона) и отчасти научные (FTIR имеет низкое вертикальное разрешение, поэтому озоновые зонды и лидары предпочтительны для проверки профилей озона из данных лимбовых спутников).
Однако наземные продукты FTIR для озона хорошо подходят для проверки спутников, зондирующих надир, таких как S5P: результаты FTIR-измерений обеспечивают как общее содержание озона с высокой точностью, лучшей, чем 2%, так и профили озона с низким вертикальным разрешением (приблизительно 4 степени свободы для сигнала - DOFS), что аналогично продуктам профиля озона S5P (около 5 DOFS). Преимущество использования данных FTIR по сравнению с измерениями озонозондов заключается в том, что они имеют чувствительность до примерно 45 км, что позволяет проводить валидацию профилей S5P выше предела в 30 км, достигаемого зондами. Эти более высокие высоты могут быть достигнуты с помощью данных лидара, но станции, оснащенные такими приборами, редки и, следовательно, обеспечивают более низкую репрезентативность валидации. Кроме того, FTIR также имеет хорошую чувствительность в тропосфере (1 DOFS), что позволяет проводить валидацию конкретного продукта тропосферного содержания озона S5P, хотя только 3 станции FTIR расположены в диапазоне 20°S – 20°N, для которого предоставляется продукт тропосферы озона S5P.
Мы покажем результаты валидации для трех различных продуктов S5P: общее содержание, тропосферное содержани и профили. Валидация профиля будет проводиться путем сравнения озона с обоих приборов в 4 вертикальных слоях после использования усредняющих ядер FTIR. Будет исследовано влияние различной априорной информации и вертикальной чувствительности как S5P, так и FTIR. Наши результаты (точность и достоверность продуктов озона S5P) будут сопоставлены с прошлыми исследованиями валидации озона S5P (Garane et al., 2019; Hubert et al., 2021, Keppens et al., 2024).
Этот пример по валидации является первым шагом к будущему использованию FTIR для валидации геостационарных спутников, таких как S4/S5 (проект ESA CHEOPS S4/5) или TEMPO. Одним из основных преимуществ этой опорной сети является возможность оценки суточного цикла озона, поскольку измерения FTIR производятся в течение дня в условиях ясного неба.
