Определение общего содержания диоксида углерода над территорией России по данным отечественного космического аппарата “Метеор-М” № 2

В. В. Голомолзин, А. Н. Рублев, Ю. В. Киселева, Д. А. Козлов,
А. С. Прокушкин, А. В. Панов

Дано описание методики определения общего содержания диоксида углерода (XCO2) в атмосфере по данным инфракрасного фурье-спектрометра ИКФС-2, устанавливаемого на отечественные космические аппараты серии “Метеор-М”. Методика основана на оценке XCO2 с помощью регрессии второго порядка, предикторами которой являются значения эффективной спектральной оптической толщины атмосферы в инфракрасной области спектра 8—14 мкм. Для вычисления оптической толщины использованы результаты измерений с помощью ИКФС-2 спектральной интенсивности уходящего излучения, а также вычисленные значения интенсивности излучения подстилающей поверхности Земли или верхней границы облачности, представляемых в виде серого тела с температурой Ts. Температура Ts определяется по измерениям ИКФС-2 в микроокне прозрачности атмосферы при волновом числе 900,1 см–1. Опорными значениями XCO2 для построения ре- грессии служили результаты контактных измерений концентрации СО2 на высотной мачте международной обсерватории ZOTTO (Центральная Сибирь) и в обсерватории NOAA на вулкане Мауна-Лоа (о. Гавайи), полученные в 2015—2016 гг. Для валидации методики проведено сопоставление оценок XCO2 по измерениям ИКФС-2 космического аппарата “Метеор-М” № 2 с данными параллельных измерений над Сибирью спектрометрами OCO и CrIS на спутниках “OCO-2” и “NOAA-20” (США). Максимальные расхождения ежедневных оценок среднего по территории XCO2 в атмосферном столбе сухого воздуха с 9 по 19 октября 2021 г. по данным ИКФС-2 не превышают 2,3 млн–1 по сравнению с результатами ОСО и 5 млн–1 по сравнению с результатами CrIS.