Журнал «Оптика атмосферы и океана»

Том 29, номер 03, статья № 8

Баженов О. Е., Бурлаков В. Д., Гришаев М. В., Гриднев Ю. В., Долгий С. И., Макеев А. П., Невзоров А. В., Сальникова Н. С., Трифонов Д. А., Аршинов М. Ю., Ивлев Г. А. Сравнение результатов дистанционных спектрофотометрических и лидарных измерений O₃, NО₂, температуры и стратосферного аэрозоля с данными спутниковых и радиозондовых измерений. // Оптика атмосферы и океана. 2016. Т. 29. № 03. С. 216-223. DOI: 10.15372/AOO20160308. PDF
Скопировать ссылку в буфер обмена

Аннотация:

Рассматриваются результаты дистанционных спектрофотометрических и лидарных измерений общего содержания озона, двуокиси азота и температуры, полученные на Сибирской лидарной станции (СЛС) Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН (Томск: 56,5° с.ш., 85,0° в.д.), в сравнении с результатами аналогичных спутниковых измерений.
Наземные измерения общего содержания озона осуществляются озонометром М-124, измерения содержания NO₂ выполняются автоматизированным спектрофотометром. Наземные лидарные измерения температуры – измерительным комплексом СЛС. Эти измерения сравниваются с данными радиозондовых и спутниковых измерений. Спутниковые измерения осуществляются аппаратурой TOMS и IASI.

Ключевые слова:

атмосфера, спектрофотометрия, лазерное зондирование, спутниковые измерения, радиозондирование

Список литературы:

1. Виролайнен Я.А., Тимофеев Ю.М., Поберовский А.В. Сравнение спутниковых и наземных методов измерений общего содержания озона // Иссл. Земли из космоса. 2013. № 4. С. 83–91.
2. Виролайнен Я.А., Тимофеев Ю.М., Ионов Д.В., Поберовский А.В., Шаламянский А.М. Наземные измерения общего содержания озона ИК-методом // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2011. Т. 47, № 4. С. 521–532.
3. Schneider M., Blumenstock T., Hase F., Höpfner M., Cuevas E., Redondas A., Sancho J.M. Ozone profiles and total column amounts derived at Izaña, Tenerife Island, from FTIR solar absorption spectra, and its validation by an intercomparison to ECC – sonde and Brewer spectrometer measurements // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2005. V. 91, N 3. P. 245–274.
4. Schneider M., Redondas A., Hase F., Blumenstock T., Cuevas E., Guirado C. Comparison of groundbased Brewer and FTIR total column O₃ monitoring techniques // Atmos. Chem. Phys. 2008. V. 8, N 18. P. 5535–5550.
5. Shavrina A.V., Pavlenko Y.V., Veles A., Syniavskyi I., Kroon M. Ozone columns obtained by ground-based remote sensing in Kiev for Aura Ozone Measuring Instrument validation // J. Geophys. Res. 2007. V. 112. D24S45. DOI: 10.1029/2007JD008787.
6. Antón M., López M., Cacchoro V.E., Vilaplana J.M., Toledano C., Krotkov N.A., Arola A., Serrano A., de la Morena B. Validation of OMITOMS and OMIDOAS total ozone column using five Brewer spectroradiometers at the Iberian peninsula // J. Geophys. Res. 2009. V. 114. D14307. DOI: 10.1029/2009JD012003.
7. Fioletov V.E., Labow G., Evans R., Hare E.W., Kohler U., McElroy C.T., Miyagawa K., Redondas A., Savastiouk V., Shalamyansky A.M., Staehelen J., Vaniek K., Weber M. Performance of the groundbased total ozone network assessed using satellite data // J. Geophys. Res. 2008. V. 113. D14313. DOI: 10.1029/2008JD009809.
8. McDermid I.S., Godin S.M., Barnes R.A., Parsons C.L., Torres A., McCormik M.P., Chu W.P., Wang P., Butler J., Newman P., Burris J., Ferrare R., Whiteman D., McGee T.J. Comparison of ozone profiles from ground-based lidar, electrochemical concentration cell balloon sonde, ROCOZ-A rocket ozonesonde, and Stratospheric Aerosol and Gas Experiment satellite measurements // J. Geophys. Res. D. 1990. V. 95, N 7. P. 10037–10042. DOI: 10.1029/JD095iD07p10037.
9. Ивлев Г.А., Белан Б.Д., Дорохов В.М., Тереб Н.В. Спектральные наблюдения изменений общего содержания озона в Обнинске и Томске // Оптика атмосф. и океана. 2013. Т. 26, № 4. С. 325–331.
10. Hendrick F., Pommereau J.-P., Goutail F., Evans R.D., Ionov D., Pazmino A., Kyro E., Held G., Eriksen P., Dorokhov V., Gil M., Van Roozendael M. NDACC/SAOZ UV-visible total ozone measurements: Improved retrieval and comparison with correlative ground-based and satellite observations // Atmos. Chem. Phys. 2011. N 11. P. 5975–5995. DOI: 10.5194/asp-11-5975-2011.
11. Юшков В.А., Накане Х., Цветкова Н.Д., Ситникова В.И., Лукьянов А.Н. Исследование состояния озонового слоя в зимне-весенний период 2000 г. с помощью баллонных измерений и наземных наблюдений в Сибири // Метеорол. и гидрол. 2002. № 12. С. 27–35.
12. Груздев А.Н., Елохов А.Н. Валидация результатов измерений содержания NO₂ в вертикальном столбе атмосферы с помощью прибора OMI с борта спутника EOS-Aura по данным наземных измерений на Звенигородской научной станции // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2009. Т. 45, № 4. С. 477–488.
13. Kar J., McElroy Th.C., Drummond J.R., Zou J., Nichitiu F., Walker K.A., Randall C.E., Nowlan C.R., Dufour D.G., Boone C.D., Bernath P., Trepte C., Thomason L.W., McLinden C. Initial comparison of ozone and NO₂ profiles from ACE-MAESTRO with balloon and satellite data // J. Geophys. Res. D. 2007. V. 112, iss. 16. DOI: 10.1029/2006JD008242.
14. Randall C.E., Lumpe J.D., Bevilacqua R.M., Hoppel K.W., Shettle E.P., Rusch D.W., Gordley L.L., Kreher K., Pfeilsticker K., Boesch H., Toon G.C., Goutail F., Pommereau J.P. Validation of POAM III NO₂ measurements // J. Geophys. Res. D. 2002. V. 107, iss. 20. P. ACH6-1–ACH6-15. DOI: 10.1029/2001JD001520.
15. Bills R.E., Gardner C.S., Franke S.J. Na Doppler/temperature lidar: Initial mesopause region observations and comparison with the Urbana medium frequency radar // J. Geophys. Res. D. 1991. V. 96, N 12. P. 22701–22707.
16. Зуев В.В., Бурлаков В.Д., Гришаев М.В., Ельников А.В. Сравнительные результаты наземного космического лидарного зондирования, полученные во время синхронных измерений по программе LITE // Оптика атмосф. и океана. 1996. Т. 9, № 3. С. 347–350.
17. Зуев В.В., Маричев В.Н., Долгий С.И., Шарабарин Е.В. Сравнение результатов измерения температуры в стратосфере лидаром и метеозондом в интервале высот 13–30 км // Оптика атмосф. и океана. 1996. Т. 9, № 10. С. 1394–1398.
18. Маричев В.Н., Матвиенко Г.Г., Лисенко А.А., Илюшик В.Ю., Куликов Ю.Ю., Красильников А.А., Рыскин В.Г., Бычков В.В. Первые результаты комплексного эксперимента по зондированию средней атмосферы в оптическом и миллиметровом диапазонах волн над г. Томском // Оптика атмосф. и океана. 2012. Т. 25, № 12. С. 1091–1095; Маrichеv V.N., 1. Маtviеnkо G.G., Lisеnkо А.А., Iljushik V.Yu., Kulikоv Yu.Yu., Krаsilnikоv А.А., Ryskin V.G., Bychkov V.V. First results of an integrated experiment on sounding the middle atmosphere in optical and millimeter wavelength ranges (over Tomsk) // Atmos. Ocean. Opt. 2013. V. 26, N 3. P. 222–226.
19. Маричев В.Н. Анализ поведения плотности воздуха и температуры в стратосфере над Томском в периоды ее возмущенного и спокойного состояния, выполненный по результатам лидарных измерений // Оптика атмосф. и океана. 2013. Т. 26, № 9. С. 783–792.
20. URL: http://avdc.gsfc.nasa.gov/
21. McKenzie R.L., Johnston P.V., McElroy С.Т., Kerr J.B., Solomon J.В. Altitude distributions of stratospheric constituents from ground-based measurements at twilight // J. Geophys. Res. D. 1991. V. 96, iss. 8. P. 15499–15511.
22. Boersma K.F., Busela E.J., Brinksma E.J., Gleason J.F. OMI algorithm theoretical basis document. Volume IV: OMI trace gas algorithms // ATBD-OMI-02. NASA Goddard Space Flight Centre / Ed. by K. Chance. Greenbelt, Md., 2002. P. 15–36.
23. URL: http://avdc.gsfc.nasa.gov/pub/data/satellite/Aura/OMI/V03L2OVP/OMNO2/aura_omi_l2ovp_ omno2_v03_tomsk.txt
24. Бурлаков В.Д., Долгий С.И., Невзоров А.В. Модернизация измерительного комплекса Сибирской лидарной станции // Оптика атмосф. и океана. 2004. Т. 17, № 10. С. 857–864.
25. August T., Klaes D., Schlüssel P., Hultberg T., Crapeau M., Arriaga A., O'Carroll A., Coppens D., Munro R., Calbet X. IASI on Metop-A: Operational Level 2 retrievals after five years in orbit // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2012. V. 113, iss. 11. P. 1340–1371.
26. Ипполитов И.И., Комаров В.С., Мицель А.А. Оптико-метеорологическая модель атмосферы для моделирования лидарных измерений и расчета распространения радиации // Спектроскопические методы зондирования атмосферы. Новосибирск: Наука, 1985. С. 4–43.
27. Andersson S.M., Martinsson B.G., Vernier J.-P., Friberg J., Brenninkmeijer C.A., Hermann M., van Velthoven P.F., Zahn A. Significant radiative impact of volcanic aerosol in the lowermost stratosphere // Nature Commun. 2015. N 6. 7692 (8 p.). DOI: 10.1038/ncomms8692.
28. Hitchman M.H., McKay M., Trepte C.R. A climatology of stratospheric aerosol // J. Geophys. Res. D. 1994. V. 99, N 10. P. 20689–20700.
29. Зуев В.В., Бурлаков В.Д., Долгий С.И., Невзоров А.В. Аномальное рассеяние в атмосфере над Томском в осенне-зимний период 2006/07 г. // Оптика атмосф. и океана. 2007. Т. 20, № 6. С. 524–530.
30. Зуев В.В., Балин Ю.С., Букин О.А., Бурлаков В.Д., Долгий С.И., Кабашников В.П., Невзоров А.В., Осипенко Ф.П., Павлов А.Н., Пеннер Н.Э., Самойлова С.В., Столярчук С.Ю., Чайковский А.П., Шмирко К.А. Результаты совместных лидарных наблюдений аэрозольных возмущений стратосферы на станциях сети CIS-LiNet в 2008 г. // Оптика атмосф. и океана. 2009. Т. 22, № 5. С. 450–456.
31. D’Amico G., Amodeo A., Boselli A., Giunta A., Madonna F., Mona L., Pappalardo G., Haywood J., Jones A., Bellouin N., Telford P. Stratospheric aerosol layers over southern Italy during the summer of 2009: Lidar observations and model comparison // Proc. 25th Int. Laser Radar Conf. St.-Petersburg, 5–9 July, 2010. V. 1. P. 473–476.
32. Trickl T., Giehl H., Jäger H., Fromm M. 33 years of stratospheric aerosol measurements at Garmisch–Partenkirchen (1976–2010) // Proc. 25th Int. Laser Radar Conf. St.-Petersburg, 5–9 July, 2010. V. 1. P. 465–468.
33. Mattis I., Seifert P., Müller D., Tesche M., Hiebsch A., Kanitz T., Schmidt J., Finger F., Ansmann A., Wandinger U. Volcanic aerosol layers observed with multi-wawelength Raman lidar over Europe since summer 2008 // Proc. 25th Int. Laser Radar Conf. St.-Petersburg, 5–9 July, 2010. V. 1. P. 445–448.
34. Бурлаков В.Д., Долгий С.И., Невзоров А.В., Самохвалов И.В., Насонов С.В., Животенюк И.В., Ельников А.В., Назаров Е.В., Плюснин И.И., Шиханцов А.М. Следы извержения вулкана Эйяфьятлайокудль по данным лидарных наблюдений в Томске и Сургуте // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 10. С. 872–879; Burlаkоv V.D., Dоlgii S.I., Nеvzоrоv А.V., Sаmоkhvаlоv I.V., Nаsоnоv S.V., Zhivоtеnyuk I.V., Еlnikоv А.V., Nаzаrоv Е.V., Plusnin I.I., Shikhаntsоv А.М. Traces of eruption of Eyjafjallajökull volcano according to data of lidar observations in Tomsk and Surgut // Atmos. Ocean. Opt. 2012. V. 25, N 2. P. 110–117.
35. Ridley D.A., Solomon S., Barnes J.E., Burlakov V.D., Deshler T., Dolgii S.I., Herber A.B., Nagai T., Neely R.R., Nevzorov A.V., Ritter C., Sakai T., Santer B.D., Sato M., Schmidt A., Uchino O., Vernier J.P. Total volcanic stratospheric aerosol optical depths and implications for global climate change // Geophys. Res. Lett. 2014. DOI: 10.1002/2014GL061541.