Зондирование земных покровов радарами с синтезированной апертурой 539 33. ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА МОНИТОРИНГА ОБЩЕГО СОДЕРЖАНИЯ ОЗОНА ПО СПУТНИКОВЫМ ДАННЫМ TOMS А.В. Базаров, Д.Д. Дарижапов, И.И. Кирбижекова Отдел физических проблем при Президиуме БНЦ СО РАН, г. Улан-Удэ Аннотация. Представлены основные методы функционирования разработанной в Отделе физических проблем БНЦ СО РАН автоматизированной информационной системы «Атламас» диагностики и мониторинга общего содержания озона на основе архива спутникового банка данных TOMS. Алгоритмы и методы информационной системы позволяют рассчитывать временные ряды ОСО в виде ряда полей с произвольными границами и над различными географическими точками. Подобная информация необходима для мониторинга и анализа атмосферно- биосферных связей в регионах с геометрически неправильными очертаниями. Количество озона в атмосфере относительно невелико толщина его приведенного слоя составляет около 0,3 см, что соответствует его общей массе 3,29 10 9 т. Однако процессы переноса играют существенную роль в распределении озона 1. На долю стратосферного озона приходится более 85 %, поэтому изменения, касающиеся общего содержания озона (ОСО), в первую очередь связаны с теми изменениями, которые происходят в стратосферном озоне [2, 3. Являясь оптически активным газом, озон, поглощая, главным образом, ультрафиолетовое излучение Солнца в диапазоне 200–300 нм, определяет термический режим стратосферы, существенно влияет на стратификацию температуры и предотвращает попадание биологически активного жесткого ультрафиолета на поверхность Земли 4. Общее содержание озона, или суммарный озон, представляет собой его интегральное количество в вертикальном столбе атмосферы, численно равное толщине озонового слоя при стандартных давлении и температуре на уровне Земли (соответственно 760 мм рт. ст. и 288 К). ОСО выражается в атмосферо-сантиметрах (атм. см), но чаще используют величину, равную 10 –3 атм. см, которую принято называть единицей Добсона (е.Д.). Многолетние наблюдения за ОСО показывают, что
12
Embed
33. ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА МОНИТОРИНГА …jre.cplire.ru/iso/library/Ulan-Ude-2010/pdffiles/s2_33.pdf · 33. ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Зондирование земных покровов радарами с синтезированной апертурой
539
33. ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА МОНИТОРИНГА
ОБЩЕГО СОДЕРЖАНИЯ ОЗОНА ПО СПУТНИКОВЫМ ДАННЫМ
TOMS
А.В. Базаров, Д.Д. Дарижапов, И.И. Кирбижекова
Отдел физических проблем при Президиуме БНЦ СО РАН, г. Улан-Удэ
Аннотация. Представлены основные методы функционирования
разработанной в Отделе физических проблем БНЦ СО РАН автоматизированной
информационной системы «Атламас» диагностики и мониторинга общего
содержания озона на основе архива спутникового банка данных TOMS. Алгоритмы и
методы информационной системы позволяют рассчитывать временные ряды ОСО в
виде ряда полей с произвольными границами и над различными географическими
точками. Подобная информация необходима для мониторинга и анализа атмосферно-
биосферных связей в регионах с геометрически неправильными очертаниями.
Количество озона в атмосфере относительно невелико толщина его
приведенного слоя составляет около 0,3 см, что соответствует его общей массе
3,29 109 т. Однако процессы переноса играют существенную роль в распределении
озона 1. На долю стратосферного озона приходится более 85 %, поэтому изменения,
касающиеся общего содержания озона (ОСО), в первую очередь связаны с теми
изменениями, которые происходят в стратосферном озоне [2, 3. Являясь оптически
активным газом, озон, поглощая, главным образом, ультрафиолетовое излучение
Солнца в диапазоне 200–300 нм, определяет термический режим стратосферы,
существенно влияет на стратификацию температуры и предотвращает попадание
биологически активного жесткого ультрафиолета на поверхность Земли 4.
Общее содержание озона, или суммарный озон, представляет собой его
интегральное количество в вертикальном столбе атмосферы, численно равное толщине
озонового слоя при стандартных давлении и температуре на уровне Земли
(соответственно 760 мм рт. ст. и 288 К). ОСО выражается в атмосферо-сантиметрах
(атм. см), но чаще используют величину, равную 10–3 атм. см, которую принято
называть единицей Добсона (е.Д.). Многолетние наблюдения за ОСО показывают, что
Зондирование земных покровов радарами с синтезированной апертурой
540
оно испытывает значительные как пространственные, так и временные вариации и, в
среднем, имеет выраженную зависимость от широты и сезона 3.
Измерения ОСО в атмосфере проводятся с 1920-х годов. С тех пор, методы
измерений эволюционировали от наземных до бортовых (аэростатов, самолетов, ракет)
и спутниковых. Достижения в развитии приборного оснащения позволили расширить
измерения озона от столба атмосферы над наземной станцией до ежедневного
глобального охвата озоносферы земли (рис. 1).
Рис. 1. Приборы и методы измерения атмосферного озона.
В настоящее время основу мировой наземной сети измерения ОСО составляют
2. Влияние циркуляционно-синоптических процессов на содержание и изменчивость оптически активных составляющих стратосферы / Смирнов С.В. – Автореферат. – Томск, 1998. – 22 с.;
4. Атмосферный озон и изменения глобального климата / Александров Э.Л., Кароль И.Л., Ракипова Л.Р., Седунов Ю.С., Хргиан А.Х. – Л.: Гидрометеоиздат, 1982. – 165 с.;
5. Scientific Assessment of Ozone Depletion: 1998. WMO Global Ozone Research and Monitoring Project // Report No. 44. – Geneva. WMO. – 1999;
Зондирование земных покровов радарами с синтезированной апертурой
550
6. Global and zonal total ozone variations estimated from ground-based and satellite measurements: 1964–2000 / Fioletov V.E., Bodeker G.E., Miller A.J. et al. // J. Geophys. Res. – 2002. – Vol.107. №D22. 4647. – Doi: 10.1029/2001 JD001350;
7. Scientific Assessment of Ozone Depletion: 1998. WMO Global Ozone Research and Monitoring Project // Report No. 44. – Geneva. WMO. – 1999;
8. Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2002. WMO Global Ozone Research and Monitoring Project // Report No. 47. – Geneva. WMO. – 498 p.;
9. Сравнения спутниковых (аппаратура GOME, TOMS) и наземных измерений общего содержания озона / Ионов Д.В., Тимофеев Ю.М., Шаламянский А.М. // Исследование Земли из космоса. – 2002. – №3. – С.10–19;
10. An assessment of the world ground-based total ozone network performance from comparison with satellite data / Fioletov V.E., Kerr J.В., Hare E.W., et al. // J. Geophys. Res.. – 1999. – V.104. D22. – P.1737–1747;
11. Электронный ресурс / Режим доступа: http://jwocky.gsfc.nasa.gov – TOMS; 12. The TOMS instrument and data products Электронный ресурс / Режим
доступа: http://badc.nerc.ac.uk/data/TOMS/TOMShelp.html. – BADC: help on the TOMS instrument and data;
13. Comparison of ground-based and total ozone mapping spectrometer measurements used in assessing the performance of the global ozone observing system / Bojkov R.D., Mateer C.L. and Hansson A. // JGR. – 1988. – V.93. – P.9525–9533;
14. An assessment of the accuracy of 14.5 years of Nimbus 7 TOMS Version 7 ozone data by comparison with the Dobson Network / McPeters R.D. and Labow G.J. // GRL. – 1996. – V.23. – P.3695–3698;
15. Интерполяция. Методы и компьютерные технологии их реализации / Половко А.М., Бутусов П.Н. – СПб: BHV, 2004. – 320 с.;
16. Геомагнитные вариации и бури / Базаржапов А.Д., Матвеев М.И., Мишин В.М. – Новосибирск: Наука, 1979. – 248 с.