Исследования точности спутниковых методов измерений газового состава атмосферы: Аппаратура GOME и SCIAMACHY
Диссертация
Хозяйственная деятельность человека вносит существенные изменения в состав атмосферы и содержание различных атмосферных примесей, или малых газовых составляющих (МГС). В последние десятилетия проблема влияния атмосферных примесей на погоду и климат привлекла внимание широкого круга исследователей главным образом в связи с актуальными оценками ожидаемых последствий антропогенных воздействий… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1.
- Исследование газового состава атмосферы спутниковыми методами
- Глава 2.
- Валидация и визуализация оперативных данных измерений спутникового прибора GOME
- 1. 1. Дистанционное зондирование атмосферы
- 1. 2. Современные спутниковые эксперименты по глобальному мониторингу газового состава атмосферы — GOME и SCIAMACHY
- Спутниковый эксперимент GOME
- Спутниковый прибор SCIAMACHY
- 1. 3. Математические аспекты анализа информативности планируемых спутниковых экспериментов
- 1. 4. Проблема валидации спутниковых данных на примере измерений общего содержания озона прибором GOME
Список литературы
- Кароль И.Л., Розанов В. В., Тимофеев Ю. М. Газовые примеси в атмосфере. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 192 с.
- Кондратьев К.Я., Тимофеев Ю. М. Метеорологическое зондирование атмосферы из космоса. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 280 с.
- Тимофеев Ю.М. Спутниковые методы исследования газового состава атмосферы // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1989. Т.25 № 5 С.451−472.
- J.P. Burrows, K.V. Chance GOME and SCIAMACHY: The scientific objectives, optical methods in atmospheric chemistry // Proc. of SPIE, 1993, V.1715, p.562−573
- U. Piatt Differntial optical absorption spectroscopy (DOAS) // Air Monitoring by Spectroscopic Techniques, M. Siegrist, Ed., Chemical Analysis Series, Vol.127., John Wiley and Sons, 1994, p.27−84
- J.F. Noxon Stratospheric N02, 2. Global behaviour 11 J. Geophys. Res. 1979. V.84. P.5067−5076.
- Романов П.Ю., Розанов В. В., Тимофеев Ю. М. О точности определения функционалов микрофизических характеристик стратосферного аэрозоля по измерениям из космоса прозрачности атмосферы и солнечного ореола // Исследования Земли из космоса. 1989. № 3. С.35−42.
- Розанов В.В., Тимофеев Ю. М., Борроуз Дж. Информативность измерений уходящего Уф, видимого и ближнего инфоракрасного солнечного излучения (аппаратура GOME) // Исслед. Земли из космоса. 1995. № 6. С. 29−39.
- СОМЕ Geophysical Validation Campaign, Final results Workshop Proceedings, ESA/ESRIN, Frascati, Italy, 24−26.1.96 (ESA-WPP 108, 1996, 268 pp.)
- K.-U. Eichmann Comparison of GOME/TOMS 96/97,
- W. Rathman, PS. Monks, D. Llewellyn-Jones A preliminary comparison between TOVS ad GOME level 2 ozone data 11 Proc. of the 3rd ERS Symposium on Space at the service of our Environment, Florence, Italy, March 1997, ESA-SP 414
- J.P. Burrows, M. Buchwitz, M. Eisinger, V. Rozanov, A. Richter, M. Weber, A. Ladstatter-Weibenmayer The Global Ozone Monitoring Experiment (GOME): Mission, Instrument Concept, and First Results (Ozone and N02) // Proc. of the 3rd ERS
- Symposium on Space at the service of our Environment, Florence, Italy, March 1997, ESA-SP 414
- E Schoubs, D. De Muer Validation of ERS-2 GOME ozone data by ground-based observations at Uccle (Belgium), in GOME Geophysical Validation Campaign, ESA-WPP-108, ESA/ESTEC, Noordwijk, the Netherlands, 1996, p. 133−139
- J. Staehelin, A. Renaud Preliminary validation of GOME ozone measurements by comparison with total ozone data from Arosa (Switzerland), in GOME Geophysical Validation Campaign, ESA-WPP-108, ESA/ESTEC, Noordwijk, the Netherlands, 1996, p.141−147
- G. Hansen, A, Dahlback Validation of total ozone measurements with GOME during the main validation phase: the Norwegian project, in GOME Geophysical Validation Campaign, ESA-WPP-108, ESA/ESTEC, Noordwijk, the Netherlands, 1996, p.199−208
- AJ.M. Piters, P.F. Levelt, F. Kuik, M.A.F. Allaart, H.M. Kelder Ground-based measurements at KNMI used for GOME validation, in GOME Geophysical Validation Campaign, ESA-WPP-108, ESA/ESTEC, Noordwijk, the Netherlands, 1996, p.215−218
- Ионов B.B., Ионов Д. В., Матишов Д. Г. Возможности ГИС технологии при исследовании морских геосистем шельфа // Биогеоценозы гляциальных шельфов Западной Арктики, Апатиты, 1996. С. 267−279.
- Ionov D. V., Ionov V. V. «GIS as a media in environmental education and research on sustainable Arctic coastal and marine ecosystems» In: AMAP Inernational Symposium on Environmental Pollution of the Arctic, Tromso, Norway, June 1997, p. 286−287.
- GOME Data Processor Extraction Software User’s Manual (ER-SUM-DLR-GO-0045, issue: 1, 04.08.1999).
- Шаламянский A.M. Озонометрическая сеть СНГ // Метеорология и гидрология. 1993. № 9. С. 100−104.31. .Ozone Data for the World. Environment Canada. May-June 1993, vol.34, No.3
- Ионов Д.В., Ю.М. Тимофеев, B.B. Ионов, A.M. Шаламянский Сравнение измерений общего содержания озона аппаратурой GOME (спутник ERS-2) с данными озонометрической сети для Северо-Запада России // Вестник СПбГУ. 1998. Сер.4 вып. З (№ 18). С. 108−111.
- Ionov D. V. et al. Validation of the GOME total ozone measurements (ERS-2) by data of Russian ozonometric network // European Symposium on Atmospheric Measurements from Space, 18−22 January 1999, ESTEC, Noordwijk, The Netherlands
- GOME Data Improvement Validation Report, B. Greco (Ed.), ESA/ESRIN APP/AEF/17/GB, 58 pp. (1998).
- Update Report of GDP 0-to-l Version 2.0 and GDP l-to-2 Version 2.7, ER-TN-DLR-G0−0043 (issue 1, 30.07.1999).
- ERS-2 GOME Data Products Delta Characterisation Report 1999, J.-C. Lambert and P. Skarlas (Ed.), ESA/ESRIN, 97 pp. (issue 0.1, November 1999).
- Rozanov E.V. et al. A 3-D Stratospheric Chemical Transport Model // J. Geophys. Res. 1999. V.104. D.9. P.11 755−11 781.
- Chu W., McCormic M.P. SAGE observations of stratospheric nitrogen dioxide // J. Geophys. Res. 1996. V.91. P.5465−5476.
- Bevilacqua R.M. Introduction to special section: Polar Ozone and Aerosol Measurement (POAM II) // 3. Geophys. Res. 1997. V.102 D.19. P.23 591−23 592.
- Laurent J. et al. Middle atmospheric NO and N02 observed by the Spacelab grill spectrometer// Nature. 1985. V.315 P.126−127.
- Russe! J.M. et al. Measurements of odd nitrogen compounds in the stratosphere by the ATMOS experiment on Spacelab 3 // J. Geophys. Res. 1988. V.93. D.2. P.1718−1736.
- Newchurch M.J. et al. Stratospheric NO and N02 abundunces from ATMOS solar-occultation measurements//3. Geophys. Res. Let. 1996. V.23. N.17. P.2373−2376.
- Russe!IM. et al. Validation of nitrogen dioxide results measured by the Limb Infrared Monitor of the Stratosphere (LIMS) experiment on Nimbus 7 // J. Geophys. Res. 1984. V.89. D.4. P.5099−5118.
- Reburn W.J. et a! Validation of nitrogen dioxide measurements from the Improved Stratospheric and Mesospheric Sounder // 3. Geophys. Res. 1996. V.101. D.6. P.9873−9895.
- Russel J.M. et a! The HALOE occultation experiment // 3. Geophys. Res. 1993. V.98. D.6. P.10 777−10 797.
- Roche A. E et a! The Cryogenic Limb Array Etalon Spectrometer (CLAES) on UARS: experiment description and performance // J. Geophys. Res. 1993. V.98. D.6. P. 1 076 310 775.
- Elokhov A.S., Gruzdev A.N. Spectrometric measurements of total N02 in different regions of the globe // Proc. of SPIE. 1993. V.2107. P. lll-121.
- Elokhov A.S., Gruzdev A.N. Estimation of tropospheric and stratospheric N02 from spectrometry measurements of column N02 abundances I I Proc. of SPIE. 1995. V.2506. P.444−454.
- Hofmann D.P. etat. Intercomaprison of UV/visible spectrometers for measurements of stratospheric N02 for the Network for the Detection of Stratospheric Change // J. Geophys. Res. 1995. V.100. D.8. P.16 765−16 791.
- BarnettJ.J., Corney M. Middle atmosphere model derived from satellite data // MAP Handbook. Middle Atmosphere Program. University of Illinois. Urbana. 1985. V.16. P.47−85.
- Keating G.M., Pitts M.C. Proposed reference models for ozone 11 Adv. Space Res. 1987. V.7 N.9. P.37−47.
- J.F. Grainger, J. Ring Anamalous Fraunhofer line profiles 11 Nature, V.193, p.762−762, 1999.
- M. Vountas, V. V. Rozanov, J.P. Burrows Ring effect: Impact of rotational Raman scattering on radiative transfer in earth atmosphere // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer, in press.
- V. V. Rozanov, D. Diebel, R.J.D. Spurr, J.P. Burrows GOMETRAN: A radiative transfer model for the satellite project GOME, the plane-parallel version // J. Geophys. Res. 1997. V.102. P.16 683−16 695.
- R. Hoogen, V. Rozanov, J.P. Burrows Ozone profiles from GOME satellite data: Algorithm description and first validation 11 J. Geophys. Res. 1999. V.104. D7. P.8263−8280.
- F.X. Kneizys, E.P. Shett/e, L.W. Abreu, J.H. Chetwynd, G.P. Anderson, W.O. Gallery, J.E.A. Se/by, S.A. dough Users guide to LOWTRAN 7 11 Tech. Rep., AFGL-TR-88−0177, Air Force Geophys. Lab., Bedford, 1998.
- Lambert J.-С., Roozendae! M., Simon P.C., Pommereau J.-P., Goutail F. Geophysical validation and maturation of ERS-2 GOME level-2 products with ground-based observations from NDSC and the SAOZ network, ERS. A02.B103/F114 Joint Final Report, 1998, 37 pp.
- Crutzen P.J., Gide! L.T. A two-dimensional model of the atmosphere, 2: The tropospheric of the anthropogenic chlorocarbons CO, CH4/ CH3CI, and the effects of various NOx sources on tropospheric ozone // J. Geophys. Res. 1983. V.88. P.6641−6661.
- Randel W., Russell R., Waters J. Seasonal cycles and QBO variations in stratospheric CH4 and H20 observed in UARS HALOE data 11 J. Atmos. Sci., V.55, p. 163−185, 1998.
- Поляков A.B., Тимофеев Ю. М. Эффективный алгоритм прямого расчета функций пропускания и примеры его использования // Дистанционное зондирование атмосферы со спутника «Метеор». Л.: Гидрометеоиздат, 1979. С.105−112.
- Фомин Б.А., Кузьмин И. И., Троценко А. Н., Чернопленков А. Н. Быстрый полинейный метод расчета поглощения инфракрасного излучения в газах. Препринт ИАЭ-РАН. П4070/1. М., 1984. 16с.
- Троценко А.Н., Фомин Б. А. Метод прямого интегрирования в задаче о переносе длинноволновой радиации в однородных газовых средах. Препринт ИАЭ-РАН. П4289/1. М., 1986. 12с.
- Гуди P.M. Атмосферная радиация. М.: Мир, 1966. 360с.
- Liou K.N. An Introduction to Atmospheric Radiation. N.Y.: Acad. Press, 1980. 392p.
- Ионов Д.В. Молекулярное поглощение земной атмосферы в области 0,6 2,5 мкм: дипломная работа на соискание академической степени бакалавра. СПб.: СПбГУ, 1994
- Rothman L.S., Camache R.R., Tipping R.H. et ai. The HITRAN molecular data base: editions 1991 and 1992. // J. Quant. Spectr. Rad. Transfer. 1992. V.48 № 5/6, P.469−507.
- Ионов Д.В., Поляков A.B. Сравнение методов расчета функций пропускания безоблачной атмосферы в БИК-области спектра // Исследования Земли из космоса.1996. № 4. С.3−11.
- Berk А., Bernstein LS., Robertson D.C. MODTRAN: A Moderate Resolution Model for LOWTRAN 7. AFGL-TR-89−0122, U.S. Air Force, Hanscom AFB, 1989. 42p.
- Поляков A.B. Численные исследования спутникового метода определения газового состава атмосферы по измерениям прозрачности на касательных трассах: Дис. канд. физ.-мат. наук, СПб.: СПбГУ, 1994. 220с.
- Минин И.Н. Теория переноса излучения в атмосферах планет. М.: Наука, 1988. 264с.
- Турчин В.Ф., Козлов В. П., Малкевич М. С. Использование методов математической статистики для решения некорректных задач // УФН. 1970. Т. 102 Вып. З С.13−36.
- Ионов Д.В., Поляков A.B., Тимофеев Ю. М. Об определении содержания водяного пара в атмосфере по отраженному и рассеянному солнечному излучению из космоса // Исследования Земли из космоса. 1996. № 6. С.52−58.
- Ионов Д.В. Об определении содержания метана в атмосфере по отраженному и рассеянному солнечному излучению из космоса // Исследования Земли из космоса.1997. № 5. С.3−7.
- Perner D., Kiupfei T., Parchatka U., Roth A., Jorgensen T. Ground-based UV-VIS spectroscopy: Diurnal OCIO profiles during January 1990 above Sondre Stromfjord, Greenland // J. Geophys. Res. Let. 1991. V.18. P.787−790.
- Chance K. V., Burrows J.P., Schneider W. Retrieval and molecule sensitivity studies for the Global Ozone Monitoring Experiment and the Scanning Imaging Absorption spectroMeter CHartographY// Proc. Soc. Photo. Instrum. Eng. 1991. V.1491. P.151−165.
- Richter A., Wittrock F., Eisinger M., Burrows J.P. GOME observations of tropospheric BrO in Northern Hemispheric spring and summer 1997 // J. Geophys. Res. Let. 1998. V.25. N.14. P.2683−2683.
- Hegels ?v Crutzen P.J., Klupfel T., Perner D., Burrows J.P. Global distribution of atmospheric bromine-monoxide from GOME on earth observing satellite ERS-2 // J. Geophys. Res. Let. 1998. V.25. N.16. P.3127−3130.
- Chance K. Analysis of BrO measurements from Global Ozone Monitoring Experiment // J. Geophys. Res. Let. 1998. V.25. N.17. P.3335−3338.
- Eisinger M., Burrows J.P. Tropospheric sulfur dioxide observed by the ERS-2 GOME instrument// J. Geophys. Res. Let. 1998. V.25. N.22. P.4177−4180.
- TOMS (Total Ozone Mapping Spectrometer) Home Page // http://jwocky.gsfc.nasa.gov/TOMSmain.html.
- SOLVE (SAGE Ozone Loss Validation Experiment) Home Page // http://cloudl.arc.nasa.gov/solve/
- GOME Home Page // http://auc.dfd.dlr.de/GOME/
- Kurosu T., Burrows J.P. PMD cloud detection algorithm for the GOME instrument -Algorithm description // Tech. Rep. 11 572/2/95/NL/CN, ESA/ESTEC, Noordwijk, Netherlands, 1998.
- Rozanov V. V., Kurosu T., Burrows J.P. Retrieval of atmospheric constituents in the UV-visible: a new quasianalytical approach for the calculation of weighting functions // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer, v.60, p.277−299, 1998.
- Rodgers C.D. Retrieval of atmospheric temperature and composition from remote measurements of the thermal radiation // Rev. Geophys. 1976. V.14. P.609−624.
- Rodgers C.D. Characterization and error analysis of profiles retrieved from remote sounding measurements // J. Geophys. Res. 1990. V.95. P.5587−5595.
- HALOE Home Page// http://haloedata.larc.nasa.gov/