ATMOSPHERIC OZONE MONITORING WITH RUSSIAN SPECTROMETER IKFS-2
Abstract
The method and algorithm for ozone total column (OTC) determining based on spectroscopic measurements of outgoing thermal radiation by IKFS-2 spectrometer (on-board “Meteor-M2 N 2” satellite) are described. Algorithm is based on an artificial neural network method and OMI satellite measurements. The results of comparison of OTC measurements by IKFS-2 spectrometer and by ground-based instruments (Dobson, Brewer, and M-124 ozonometer) are given. It is shown that systematic discrepancy between satellite and ground-based measurements in most cases is not higher than 1%, RMSD values are within 3.0–4.5%. The empirical assessment of retrieval errors demonstrates that Dobson and Brewer OTC measurement random total errors are 1% (in direct solar radiation measurements mode), OMI and IKFS-2 satellite measurements give 2.8 and 3.6% random errors, respectively.
About the Authors
A. V. Polyakov
Saint Petersburg State University
Russian Federation
Russian Federation
7-9 Universitetskaya Nab., Saint Petersburg, 199034
Y. M. Timofeyev
Saint Petersburg State University
Russian Federation
Russian Federation
7-9 Universitetskaya Nab., Saint Petersburg, 199034
Y. A. Virolainen
Saint Petersburg State University
Russian Federation
Russian Federation
7-9 Universitetskaya Nab., Saint Petersburg, 199034
D. A. Kozlov
Saint Petersburg State University
Russian Federation
Russian Federation
7-9 Universitetskaya Nab., Saint Petersburg, 199034
References
1. WMO. Scientific Assessment of Ozone Depletion : 2010, Global Ozone Research and Monitoring Project – Report No 52, Geneva (2011) 1—8
2. WMO, IPCC: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution Of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Ed. Stocker University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA (2013) 11—18
3. R. Hanel, B. Conrath. Science, 165, N 3899 (1969) 1258—1260
4. К. Я. Кондратьев, Ю. М. Тимофеев. Метеорологическое зондирование атмосферы из космоса, Ленинград, Гидрометеоиздат (1978) 59—68
5. Ю. М. Тимофеев. Изв. АН СССР, ФАО, 25, № 5 (1989) 451—472
6. В. Н. Досов, Л. П. Пахомов, А. П. Прохоров. В сб. “Дистанционное зондирование атмосферы со спутника “МЕТЕОР”, Ленинград, Гидрометеоиздат (1979) 113—119
7. A. Boynard, C. Clerbaux, P.-F. Coheur, D. Hurtmans, S. Turquety, M. George, J. Hadji-Lazaro, C. Keim, J. Meyer-Arnek. Atmos. Chem. Phys., 9, N 16 (2009) 6255—6271
8. А. Б. Успенский, А. Н. Рублев. Исслед. Земли из космоса, № 6 (2013) 4—15
9. Ю. М. Головин, Ф. С. Завелевич, А. Г. Никулин, Д. А. Козлов, Д. О. Монахов, И. А. Козлов, С. А. Архипов, В. А. Целиков, А. С. Романовский. Исслед. Земли из космоса, № 6 (2013) 25—37
10. Ю. М. Головин, Ф. С. Завелевич, Д. А. Козлов, И. А. Козлов, Д. О. Монахов, А. Г. Никулин, Н. Н. Ушаков, А. В. Поляков, Ю. М. Тимофеев. Космонавтика и ракетостроение, 85, № 6 (2015) 51—58
11. А. С. Гаркуша, А. В. Поляков, Ю. М. Тимофеев, Я. А. Виролайнен. Изв. РАН, ФАО, 53, № 4 (2017) 493—501
12. А. С. Гаркуша, А. В. Поляков, Ю. М. Тимофеев, Я. А. Виролайнен, А. В. Кухарский. Исслед. Земли из космоса, № 2 (2018) 58—64
13. А. М. Звягинцев, Н. С. Иванова, М. П. Никифорова, И. Н. Кузнецова, П. Н. Варгин. Метеорология и гидрология, № 5 (2016) 122—128
14. Y. M. Timofeyev, S. P. Smyshlyaev, Y. A. Virolainen, A. S. Garkusha, A. V. Polyakov, M. A. Motsakov, O. Kirner. Ann. Geophys., 36 (2018) 1485—1505
15. Измерительная сеть WOUDC: http://woudc.org/home.php
16. Я. А. Виролайнен, Ю. М. Тимофеев, А. В. Поберовский, А. В. Поляков, А. М. Шаламянский. Оптика атм. и океана, 30, № 2 (2017) 170—176
17. Y. A. Virolainen, Y. M. Timofeyev, V. S. Kostsov, D. V. Ionov, V. V. Kalinnikov, M. V. Makarova, A. V. Poberovsky, N. A. Zaitsev, H. H. Imhasin, A. V. Polyakov, M. Schneider, F. Hase, S. Barthlott, T. Blumenstock. Atmos. Meas. Tech., 10 (2017) 4521—4536
18. M. Van Roozendael, P. Peeters, H. K. Roscoe, H. De Backer, A. E. Jones, L. Bartlett, G. Vaughan, F. Goutail, J.-P. Pommereau, E. Kyro, C. Wahlstrom, G. Braathen, P. C. Simon. J. Atm. Chem., 29, N 1 (1998) 55—83
19. J. B. Kerr, I. A. Asbridge, F. J. Evans. J. Geophys. Res., 93 (1988) 11129—11140
20. A. Boynard, D. Hurtmans, M. E. Koukouli, F. Goutail, J. Bureau, S. Safieddine, C. Lerot, J. Hadji-Lazaro, C. Wespes, J.-P. Pommereau, A. Pazmino, I. Zyrichidou, D. Balis, A. Barbe, S. N. Mikhailenko, D. Loyola, P. Valks, M. Van Roozendael, P.-F.Coheur, C. Clerbaux. Atmos. Meas. Tech., 9 (2016) 4327—4353
21. K. Garane, C. Lerot, M. Coldewey-Egbers, T. Verhoelst, I. Zyrichidou, D. S. Balis, T. Danckaert, F. Goutail, J. Granville, D. Hubert, M. E. Koukouli, A. Keppens, J.-C. Lambert, D. Loyola, J.-P. Pommereau, M. Van Roozendael, C. Zehner. Atmos. Meas. Tech., 11 (2018) 1385—1402
22. A. Keppens, J.-C. Lambert, J. Granville, D. Hubert, T. Verhoelst, S. Compernolle, B. Latter, B. Kerridge, R. Siddans, A. Boynard, J. Hadji-Lazaro, C. Clerbaux, C. Wespes, D. R. Hurtmans, P.-F. Coheur, J. C. A. van Peet, R. J. van der A, K. Garane, M. E. Koukouli, D. S. Balis, A. Delcloo, R. Kivi, R. Stübi, S. Godin-Beekmann, M. Van Roozendael, C. Zehner. Atmos. Meas. Tech., 11 (2018) 3769—3800
Review
For citations:
Polyakov A.V., Timofeyev Y.M., Virolainen Y.A., Kozlov D.A. ATMOSPHERIC OZONE MONITORING WITH RUSSIAN SPECTROMETER IKFS-2. Zhurnal Prikladnoii Spektroskopii. 2019;86(4):597-601. (In Russ.)
Views: 343
Email this article 