Развитие измерений содержания химически активных примесей в нижней тропосфере на станциях Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН

В г. Кисловодске и на Звенигородской научной станции (ЗНС) ИФА им. А.М. Обухова РАН в дневное время проводятся измерения спектров рассеянного солнечного излучения методом MAX-DOAS (Multi-AXis Differential Optical Absorption Spectroscopy) в видимом спектральном диапазоне (410 – 490 нм). Спектры регистрируются при нескольких различных низких углах возвышения телескопа прибора над горизонтом: 1°, 2°, 3°, 5°, 10°, 20°, 30°, 40° и 90° (направление в зенит). Такая геометрия наблюдений позволяет восстановить вертикальное распределение (ВР) примесей атмосферы в нижней тропосфере.

В ИФА им. А.М. Обухова РАН реализован алгоритм решения задачи восстановления ВР NO₂ по данным измерений MAX-DOAS с использованием байесовского оценивания. Также разработан другой подход к решению этой задачи, свободный от известных недостатков байесовского подхода. Новый подход состоит в сужении класса возможных профилей на основе предположения о количестве возможных экстремумов в восстанавливаемом ВР NO₂.  

Оба алгоритма используют модель переноса излучения для расчётов коэффициентов воздушных масс, которые существенно зависят от оптических характеристик аэрозоля, наличия облачности, альбедо подстилающей поверхности. Отсутствие информации об этих параметрах вносит большой вклад в неопределённость результатов восстановления ВР. Для отработки новых алгоритмов на данных измерений в г. Кисловодске и на Звенигородской научной станции отобраны дни с благоприятными метеоусловиями. В докладе приводятся результаты восстановления вертикального профиля концентрации двуокиси азота для отобранных дней.

Работа выполнена за счет средств государственного задания ИФА им. А.М. Обухова РАН, регистрационный номер темы 125020501413-6.