ЛИДАРНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ ОЗОНОСФЕРЫ В ДИАПАЗОНЕ ВЫСОТ 5-45 КМ
Аннотация
Как известно, атмосферный озон является сильнейшим окислителем и естественным защитным зонтиком от пагубного ультрафиолетового солнечного излучения. Примерно 80% озона сосредоточено в стратосфере. Истощение озонового слоя приводит к засухе и гибели агрокультур. Внезапный перенос воздушных масс из стратосферы в тропосферу может привести к выходам из строя двигателей аграрной авиации и наземной техники, а также влияет на здоровье поголовья животноводческих ферм. Поэтому отслеживание состояния озоносферы является важной задачей продовольственной безопасности России. Для этой цели наиболее информативными являются методы и средства лидарного контроля озоносферы. На Сибирской лидарной станции на основе метода дифференциального поглощения и рассеяния разработан и действует лазерный измерительный комплекс на длинах волн зондирования 299/341 нм и 308/353 нм, который охватывает высотный диапазон зондирования вертикальных профилей озона от ~5 км до ~45 км. Для контроля озоносферы лидарными методами важно учитывать актуальные сечения поглощения озона. Проведены регулярные измерения и представлены результаты влияния сечения поглощения на поведение озонового профиля.
Полный текст только в pdf
Список литературы
Agishev R. Laser Remote Sensing of the Environment: Methods and means / R. Agishev. – M. : PhysMathLit Publ. House, 2019. – 264 p.
Hassler B. Past changes in the vertical distribution of ozone – Part 1: Measurement techniques, uncertainties and availability / B. Hassler, I. Petropavlovskikh, J. Staehelin et. al // Atmos. Meas. Tech. – 2014. – V. 7. – P. 1395–1427. – DOI: 10.5194/amt-7-1395-2014
McDermid I.S. Ground-based laser DIAL system for long-term measurements of stratospheric ozone / I.S. McDermid, S.M. Godin, L.O. Lindquist // Appl. Opt. – 1990. – V. 29. – P. 3603–3612. – DOI: 10.1364/AO.29.003603
McDermid I.S., Redesign and improved per-formance of the tropospheric ozone lidar at the Jet Propulsion Laboratory Table Moun-tain Facility / I.S. McDermid, G. Beyerle, D.A. Haner et al. // Appl. Opt. – 2002. – V. 41. – P. 7550–7555. – DOI: 10.1364/ao.41.007550
Godin-Beekmanna S. Long-term DIAL monitoring of the stratospheric ozone vertical distribution / S. Godin-Beekmanna, T. Songa, B. Heeseb // Proceeding of SPIE. – 2003. – V. 4893. – P. 251–263. – DOI: 10.1117/12.466698
Gaudel A. Analysis of 20 years of tropospheric ozone vertical profiles by lidar and ECC at Observatoire de Haute Provence (OHP) at 44 N, 6.7 E / A. Gaudel, G. Ancellet, S. Godin-Beekmann // Atmospheric Environment. – 2015. – V. 113. – P. 78–89. – DOI: 10.1016/j.atmosenv.2015.04.028
Sullivan J.T. A mobile differential absorption lidar to measure sub-hourly fluctuation of tropospheric ozone profiles in the Baltimore–Washington, D.C. region / J.T. Sullivan, T.J. McGee, G.K. Sumnicht et al. // Atmos. Meas. Tech. – 2014. – V. 7. – pp. 3529–3548. DOI: 10.5194/amt-7-3529-2014
Dolgii S.I. Measurements of Ozone Vertical Profiles in the Upper Troposphere–Stratosphere over Western Siberia by DIAL, MLS, and IASI / S.I. Dolgii, A.A. Nevzorov, A.V. Nevzorov et al. // Atmosphere. – 2020. – V. 11. – P. 196. – DOI: 10.3390/atmos11020196
Dolgii S.I. Intercomparison of ozone vertical profile measurements by differential absorption lidar and IASI/MetOp satellite in the upper troposphere–lower stratosphere / S.I. Dolgii, A.A. Nevzorov, A.V. Nevzorov // Remote Sensing. – 2017. – V. 9. – P. 447. – DOI: 10.3390/rs9050447
Fang X. A mobile differential absorption lidar for simultaneous observations of tropospheric and stratospheric ozone over Tibet / X. Fang, T. Li, C. Ban et. al // Opt. Express. – 2019. – V. 27. – P. 4126–4139. – DOI: 10.1364/OE.27.004126
Nair P.J. Relative drifts and stability of satellite and ground-based stratospheric ozone profiles at NDACC lidar stations / P.J. Nair, S. Godin-Beekmann, L. Froidevaux et al. // Atmos. Meas. Tech. – 2012. – V. 5. – P. 1301–1318. – DOI: 10.5194/amt-5-1301-2012
Measures R.M. Laser Remote Sensing: Fundamentals and Applications / R. M. Measures. – Malabar, FL: Krieger Publishing Company, 1992. – 510 p.
Gorshelev V. High spectral resolution ozone absorption cross-sections — Part 1: Measurements, data analysis and comparison with previous measurements around 293 K / V. Gorshelev, A. Serdyuchenko, M. Weber et al. // Atmos. Meas. Tech. – 2014. – V. 7. – P. 609–624. – DOI: 10.5194/amt-7-609-2014
Serdyuchenko A. High spectral resolution ozone absorption cross-sections — Part 2: Temperature dependence / A. Serdyuchenko, V. Gorshelev, M. Weber et. al // Atmos. Meas. Tech. – 2014. – V. 7. – P. 625–636. – DOI: 10.5194/amt-7-625-2014
Molecular Spectroscopy and Chemical Kinetics Group studies at the IUP, University of Bremen. Temperature dependent absorption cross sections measured with the SCIAMACHY satellite spectrometer – URL: https://www.iup.uni-bremen.de/gruppen/molspec/databases/sciamachydata/index.html (accessed 09.09.2022).
Molecular Spectroscopy and Chemical Kinetics Group studies at the IUP, University of Bremen. Temperature-dependent absorption cross-sections of O3 in the 231-794 nm range recorded with GOME FM – URL: https://www.iup.uni-bremen.de/gruppen/molspec/databases/gomefmdata/index.html (accessed 09.09.2022).
August T. IASI on Metop-A: Operational Level 2 retrievals after five years in orbit / T. August, D. Klaes, P. Schlüssel et al. // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. – 2012. – V. 113. – P. 1340–1371. – DOI: 10.1016/j.jqsrt.2012.02.028.
Matvienko G.G. Complex experiment on studying the microphysical, chemical, and optical properties of aerosol particles and estimating the contribution of atmospheric aerosol-to-earth radiation budget / G.G. Matvienko, B.D. Belan, M.V. Panchenko et al. // Atmos. Meas. Tech. – 2015. – V. 8. – P. 4507–4520. – DOI: 10.5194/amt-8-4507-2015.