Анализ трендов метана и оксида углерода: новый метод коррекции для спутниковых измерений
Анализ трендов метана и оксида углерода: новый метод коррекции для спутниковых измерений
В июле в журнале Remote sensing вышла статья авторского коллектива сотрудников ИФА им. А. М. Обухова РАН, Лаборатории атмосферной спектроскопии (ЛАС) и Лаборатории газовых примесей атмосферы (ЛГПА) — Ракитин В. С., Фёдорова Е. И., Скороход А. И., Кириллова Н. С., Панкратова Н. В., Еланский Н. Ф., посвященная исследованию долговременной эволюции качества спутниковых измерений состава атмосферы, разработке методик коррекции орбитальных данных и оценке трендов состава атмосферы.
В исследовании рассматриваются методы оценки качества орбитальных наблюдений, количественной оценки дрейфа с течением времени и применения методов коррекции к долгосрочным рядам. Измерения общего столба (ОС) метана (CH4) и оксида углерода (CO) спутника AIRS v6 сравнивались с данными 18-ти наземных станции (рис.1) NDACC с 2003 по 2022 год.
Выявлен отрицателеный тренд «расхождения» (невязки, или разницы между измерениями орбитального спектрометра AIRS v6 L3 и наземными измерениями станций сети NDACC) для ОС CH4 за период 2003–2022 гг. для всех имеющихся парных значений на всех исследованных пунктах. Тренд определялся как долговременный дрейф параметров спутникового прибора. Средний коэффициент наклона линии тренда расхождения для общего содержания CH4 в физических единицах (SSD) равен 1,69 × 1014 молекул/см2 в сутки.
Разработан и успешно применен метод динамической коррекции ряда данных орбитальных измерений CH4 с поправкой на универсальный коэффициент (суточный дрейф «невязки»).
Расхождение между оценками тренда общего содержания CH4, полученными по скорректированному орбитальному ряду и по наземным измерениям, стало существенно меньше для каждой станции в отдельности и практически одинаковым в среднем по всем станциям (около 0.4%/год).
В отличие от метана, спутниковые данные по оксиду углерода (CO) не потребовали коррекции. Сравнение спутниковых и наземных измерений показало, что они значимо коррелируют, а их средний тренд совпадает: -0,62%/год. Это говорит о том, что для оксида углерода не наблюдалось долговременного дрейфа параметров спутникового прибора, как в случае с метаном.
Разработанный метод является универсальным, т. е. при необходимости может быть использован при валидационных исследованиях других длительных орбитальных измерений.
На основе исходных и скорректированных рядов AIRS v6 получены распределения трендов общего содержания метана в период 2003–2022 гг. Все оценки трендов являются статистически значимыми, то есть величина 95% доверительного интервала более чем на порядок меньше величины тренда в любой точке распределения.
Подробнее читайте в статье
