Зіставлення наземних та супутникових вимірювань загального вмісту озону над антарктичними станціями

Abstract

Проведено порівняння наземних та супутникових вимірювань загального вмісту озону (ЗВО) в атмосфері над антарктичними станціями Академік Вернадський, Ротера, Галлі та Амундсен-Скотт. Такий аналіз розбіжності даних здійснюється за допомогою глобальної мережі наземних озонометричних станцій з початку регулярних супутникових спостережень (1978 р.). В останнє десятиріччя зафіксовано уповільнення багаторічних глобальних втрат озону і прогнозується відновлення озонового шару в наступні десятиріччя. Тому підвищуються вимоги до точності реєстрації змін ЗВО, що у свою чергу потребує відповідного аналізу похибок вимірювань. У роботі використано дані супутникового спектрометра EP-TOMS за 1996–2005 роки. Щоденні супутникові значення ЗВО взято за останньою, восьмою версією алгоритму, введеною 2004 року та емпірично скоригованою 2007-го. Проаналізовано вплив сезонних змін ЗВО над антарктичним реґіоном на розбіжність між наземними та супутниковими вимірюваннями. Найбільш стійкими особливостями є: 1) значне зростання дисперсії відносної різниці «супутник–станція» в період весняного зниження ЗВО і формування озонової діри та 2) залежність різниці від рівня ЗВО.

Проведено сравнение наземных и спутниковых измерений общего содержания озона (ОСО) в атмосфере над антарктическими станциями Академик Вернадский, Ротера, Халли и Амундсен-Скотт. Такой анализ расхождения данных осуществляется при помощи глобальной сети наземных озонометрических станций с начала регулярных спутниковых наблюдений (1978 г.). В последнее десятилетие фиксируется замедление многолетних глобальных потерь озона и прогнозируется возобновление озонового слоя в последующие десятилетия. Поэтому повышаются требования к точности регистрации изменений ОСО, что в свою очередь требует соответствующего анализа погрешностей измерений. В работе использованы данные спутникового спектрометра EP-TOMS за 1996–2005 гг. Ежедневные спутниковые значения ОСО взяты по последней, восьмой версии алгоритма, введенной в 2004 г. и эмпирически скорректированной в 2007 г. Проанализировано влияние сезонных изменений ОСО над антарктическим регионом на расхождение наземных и спутниковых измерений. Наиболее стойкими особенностями являются: 1) значительное возрастание дисперсии относительной разности «спутник–станция» в период весеннего снижения ОСО и формирования озоновой дыры и 2) зависимость разности от уровня ОСО.

Comparison of the ground-based and satellite total ozone content (TOC) measurements in the atmosphere over the Antarctic stations Akademik Vernadsky, Rothera, Halley and Amundsen-Scott has been carried out. Similar discrepancy analysis is made using global network of the ground-based ozonometric stations from the beginning of the regular satellite observations (1978). Slowing of the long-term global ozone losses has observed during last decade and recovering of the ozone layer is forecasted for the next decades. Therefore, the accuracy requirements to the ozone change registration are increased, that, in turn, requires corresponding analysis of the measurement errors. In this work, the EP-TOMS satellite data of 1996-2005 are used. Satellite daily TOC values are taken by the last 8th Version of the algorithm introduced in 2004 and empirically corrected in 2007. Influence of the seasonal TOC changes over Antarctic region on the difference between ground-based and satellite measurements is analyzed. The most persistent features are: 1) significant increase of the dispersion of the relative “satellite – station” difference in the period of the spring TOC decrease and ozone hole formation and 2) difference dependence on the TOC level.