Статистический подход к синергии данных CALIOP и наземных радиометрических станций для исследования высотных профилей параметров аэрозоля

Статистические характеристики данных координированного лидарного и радиометрического зондирования атмосферы наземными солнечными радиометрами и спутниковым лидаром CALIOP используются как входная информация для восстановления высотных профилей параметров аэрозольных фракций. Отношение сигнал/шум спутниковых лидарных сигналов повышается при усреднении по генеральному ансамблю экспериментальных данных. Разработаны алгоритм и программный пакет для сбора и статистической обработки массивов данных комплексного лидарного и радиометрического зондировании и расчета средних значений оптических параметров аэрозольной модели атмосферы. По результатам радиометрических измерений на станции “Minsk” сети AERONET/PHOTONS и данным зондирования спутниковым лидаром CALIOP за период наблюдений  с 2015 по 2019 гг. рассчитаны высотные профили средних концентраций аэрозольных фракций в регионе Беларуси. Статистический подход к синергии данных спутникового лидарного и наземного радиометрического зондирования эффективен при исследованиях долгопериодных и крупномасштабных изменений аэрозоля в регионах с малым и средним уровнем содержания аэрозольного вещества  в атмосфере.

1. A. Chaikovsky, O. Dubovik, B. Holben, A. Bril. Proc. SPIE, 4678 (2002) 257—268

2. EARLINET [Electronic resource]: The European Aerosol Research Lidar Network. Mode of acc., https://www.earlinet.org, дата доступа 11.08.2023

3. AERONET [Electronic resource]: The Aerosol Robotic Network. Mode of acc., https://aeronet.gsfc.nasa.gov, дата доступа 11.08.2023

4. V. F. Turchin, V. P. Kozlov, M. S. Malkevich. Sov. Phys. Usp., 13 (1971) 681—703

5. А. Н. Тихонов, В. Я. Арсенин. Методы решения некорректных задач, 2-е изд., Москва, Наука (1979)

6. A. Chaikovsky, A. Bril, V. Barun, O. Dubovik, B. Holben, A. Thompson, P. Goloub, P. Sobolewski.

7. Paper. 22nd Int. Laser Radar Conf. (ILRC 2004) 12—16 July 2004, Matera, Italy (2004) 345—348 [7] A. Chaikovsky, A. Bril, O. Dubovik, B. Holben, A. Thompson, P. Goloub, N. O’Neill, P. Sobolewski, J. Bösenberg, A. Ansmann, U. Wandinger, I. Mattis. Opt. Pura y Aplicada, 37 (2004) 3241—3246

8. A. Chaikovsky, O. Dubovik, B. Holben, A. Bril, P. Goloub, D. Tanre, G. Pappalardo, U. Wandinger, L. Chaikovskaya, S. Denisov, J. Grudo, A. Lopatin, Y. Karol, T. Lapyonok, V. Amiridis, A. Ansmann, A. Apituley, L. Allados-Arboledas, I. Binietoglou, A. Boselli, G. D’Amico, V. Freudenthaler, D. Giles, M. J. Granados-Munoz, P. Kokkalis, D. Nicolae, S. Oshchepkov, A. Papayannis, M. R. Perrone, A. Pietruczuk, F. Rocadenbosch, M. Sicard, I. Slutsker, C. Talianu, F. De Tomasi, A. Tsekeri, J. Wagner, X. Wang. Atm. Meas. Tech., 9 (2016) 1181—1205

9. U. Wandinger, V. Freudenthaler, H. Baars, A. Amodeo, R. Engelmann, I. Mattis, S. Groß, G. Pappalardo, A. Giunta, G. D’Amico, A. Chaikovsky, F. Osipenko, A. Slesar, D. Nicolae, L. Belegante, C. Talianu, I. Serikov, H. Linné, F. Jansen, A. Apituley, K. M. Wilson, M. de Graaf, T. Trickl, H. Giehl, M. Adam, A. Comerón, C. Muñoz-Porcar, F. Rocadenbosch, M. Sicard, S. Tomás, D. Lange, D. Kumar, M. Pujadas, F. Molero, A. J. Fernández, L. Alados-Arboledas, J. A. Bravo-Aranda, F. Navas-Guzmán, J. L. Guerrero-Rascado, M. J. Granados-Muñoz, J. Preißler, F. Wagner, M. Gausa, I. Grigorov, D. Stoyanov, M. Iarlori, V. Rizi, N. Spinelli, A. Boselli, X. Wang, T. L. Feudo, M. R. Perrone, F. De Tomasi, P. Burlizzi. Atm. Meas. Tech., 9 (2016) 1001—1023, doi:10.5194/amt-9-1001-2016

10. V. Freudenthaler, H. Linne, A. Chaikovski, D. Rabus, S. Gros. Atm. Meas. Tech. Discuss. (2018), doi: 10.5194/amt-2017-395

11. J. Cuesta, P. H. Flamant, C. Flamant. Appl. Opt., 47 (2008) 4598—4611, doi: 10.1364/AO.47.004598

12. M. Tesche, A. Ansmann, D. Mu¨ller, D. Althausen, R. Engelmann, V. Freudenthaler, S. Groß. J. Geophys. Res., 114, D13202 (2009) 1—14, doi: 10.1029/2009JD011862, 2009

13. A. Ansmann, P. Seifert, M. Tesche, U. Wandinger. Atm. Chem. Phys., 12 (2012) 9399—9415, doi: 10.5194/acp-12-9399-2012

14. A. Chaikovsky, O. Dubovik, P. Goloub, D. Tanré, G. Pappalardo, U. Wandinger, L. Chaikovskaya, S. Denisov, J. Grudo, A. Lopatin, Y. Karol, T. Lapyonok, M. Korol, F. Osipenko, F. Rocadenbosch, M. Sicard. Paper. 26th Int. Laser Radar Conf., 25—29 June 2012, Porto Heli, Greece (2012) 399—402, http://hdl.handle.net/2117/86295

15. A. Lopatin, O. Dubovik, A. Chaikovsky, P. Goloub, T. Lapyonok, D. Tanré, P. Litvinov. Atm. Meas. Tech., 6 (2013) 2065—2088, doi: 10.5194/amtd-6-2065-2013

16. O. Dubovik, T. Lapyonok, P. Litvinov, M. Herman, D. Fuertes, F. Ducos, B. Torres, Y. Derimian, X. Huang, A. Lopatin, A. Chaikovsky, M. Aspetsberger, C. Federspiel. SPIE: Newsroom, Published Online (2014), doi: 10.1117/2.1201408.005558

17. R. Kudo, T. Nishizawa, T. Aoyagi. Atm. Meas. Tech., 9 (2016) 3223—3243

18. CALIPSO [Electronic resource]: The Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation (CALIPSO), https://www-calipso.larc.nasa.gov/

19. A. Chaikovsky, L. Chaikovskaya, N. Denishchik-Nelubina, A. Fedarenka, F. Oshchepkov. EDJ Web of Conferences, 176 (2018) 1—4, doi: 10.1051/epjconf/201817608007

20. А. П. Чайковский, А. И. Бриль, А. С. Федоренко, В. А. Пещеренков, С. В. Денисов, В. П. Дик, Ф. П. Осипенко, Н. С. Метельская, Ю. С. Балин, Г. П. Коханенко, И. Э. Пеннер, С. В. Самойлова, М. Г. Клемашева, С. В. Насонов, Г. С. Жамсуева, А. С. Заяханов, В. В. Цыдыпов, A. Батболд, Д. Аззаяа, Э. Энхбат, Д. Оюунчимэг, Нгуен Суан Ань, Фам Суан Тхань, Нгуен Ван Хиеп, Aи Дуй Туан, Б. Чен. Журн. прикл. спектр., 86, № 6 (2019) 986—993 [A. P. Chaikovsky, A. I. Bril, A. S. Fedarenka, V. A. Peshcharankou, S. V. Denisov, V. P. Dick, F. P. Asipenka, N. S. Miatselskaya, Yu. S. Balin, G. P. Kokhanenko, I. E. Penner, S. V. Samoilova, M. G. Klemasheva, S. V. Nasonov, G. S. Zhamsueva, A. S. Zayakhanov, V. V. Tsydypov, A. Batbold, D. Azzaya, E. Enkhbat, D. Oyunchimeg, Nguyen Xuan Anh, Pham Xuan Thanh, Nguyen Van Hiep, B. Chen. J. Appl. Spectr., 86 (2019) 1092—1099]

21. A. Chaikovsky, A. Bril, O. Dubovik, A. Fedarenka, P. Goloub, Q. Hu, A. Lopatin, T. Lapyonok, N. Miatselskaya, B. Torres, D. Fuertes, V. Peshcharankou, T. Podvin, I. Popovici, D. Liu, Z. Li, O. Soupiona, M. Mylonaki, L. Mona, A. Giunta, N. Papagiannopoulos, A. Boselli, M. R. Perrone, S. Romano, D. Balis, N. Siomos, K. A. Voudouri, L. Belegante, D. Nicolae, D. Ene, N. Ajtai, H. Stefanie, V. Amiridis, A. Tsekeri, D. Bortoli, M. J. Costa, I. Mattis, F. Rocadenbosch, A. Rodríguez-Gomez, M. Sicard, A. J. Fernandez, F. Molero, D. Althausen, H. Baars, J. Rascado, P. Ortiz-Amezcua, J. Benavent Oltra, A. Velásquez , R. Román, L. Alados-Arboledas, Y. Balin, G. Kokhanenko, I. Penner, B. Chen, G. Milinevsky, N. Sugimoto, A. Shimizu, T. Nishizawa, R. Kudo, I. Sano, T. J. Yasunari, H. Irie, T. Takemura, S. W. Kim, Nguyen Xuan Anh, Pham Xuan Thanh, A. Pietruczuk, I. Stachlewska, A. Sannino, X. Wang. EPJ Web Conferences, 237 (2020) 1—4, doi: 10.1051/epjconf/202023702035

22. SONET [Electronic resource]: The Sun-sky Radiometre Observation NETWORK. Mode of access, http://www.sonet.ac.cn/en/index.php

23. O. Dubovik, M. King. J. Geophys. Res., 105, D16 (2000) 20673—20696

24. O. Dubovik. In: Photopolarimetry in Remote Sensing, Eds. G. Videen, Y. Yatskiv, M. Mishchenko, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands (2004) 65—106

25. A. Tarantola. Inverse Problem Theory: Methods for Data Fitting and Model Parameter Estimation, Elsevier, Amsterdam (1987)

26. O. Dubovik, A. Smirnov, B. N. Holben, M. D. King, Y. Kaufman, T. F. Eck, I. Slutsker. J. Geophys. Res., 105 (2000) 9791—9800

27. O. Dubovik, B. N. Holben, T. Lapyonok, A. Sinyuk, M. Mishchenko, P. Yang, I. Slutsker. J. Geophys. Res. Lett., 29 (2002) 1415, doi: 10.1029/2001GL014506

28. O. Dubovik, A. Sinyuk, T. Lapyonok, B. N. Holben, M. Mishchenko, P. Yang, T. F. Eck, H. Volten, O. Munoz, B. Veihelmann, W. J. van der Zande, J.-F. Leon, M. Sorokin, I. O. Dubovik, A. Sinyuk, T. Lapyonok, B. N. Holben, M. Mishchenko, P. Yang, T. F. Eck, H. Volten, O. Munoz, B. Veihelmann, W. J. van der Zande, J.-F. Leon, M. Sorokin, I. Slutsker. J. Geophys. Res., 111 (2006) D11208, doi: 10.1029/2005JD006619

29. A. Sinyuk, B. N. Holben, T. F. Eck, D. M. Giles, I. Slutsker, S. Korkin, J. S. Schafer, A. Smirnov, M. Sorokin, A. Lyapustin. Atm. Meas. Tech., 13 (2020) 3375—3411, doi: 10.5194/amt-13-3375-2020

30. OPeNDAP [Electronic resource]: Advanced Software for Remote Data Retrieval. Mode of acc., https://www.earlinet.org, дата доступа 11.08.2023