Том 30, номер 02, статья № 4

Аннотация:

Программное обеспечение FIRE-ARMS дополнено векторной моделью переноса излучения VLIDORT. Новая версия программного обеспечения позволяет моделировать уходящее в космос тепловое ИК-излучение Земли и отраженное от поверхности солнечное излучение в ближнем ИК-диапазоне с учетом многократного рассеяния света для одной и той же атмосферной модели и геометрии зондирования. Выполнено моделирование спектров уходящего излучения в тепловом и ближнем ИК-диапазонах с учетом многократного рассеяния в безоблачной атмосфере. Проведено сравнение модельных спектров со спектрами, измеренными спектрометрами спутника GOSAT в безоблачной атмосфере над территорией Западной Сибири. Анализ рассчитанных весовых функций показывает, что совместное использование теплового и ближнего ИК-диапазонов позволит улучшить высотное разрешение при определении вертикальных профилей концентрации метана в атмосфере.

Ключевые слова:

перенос излучения, дистанционное зондирование, многократное рассеяние, GOSAT

Список литературы:

1. Stocker T.F., Qin D., Plattner G.-K., Tignor M., Allen S.K., Boschung J., Nauels A., Xia Y., Bex V., Midgley P.M. Climate Change 2013: The Physical Science Basis // IPCC. Cambridge, New York: Cambridge University Press, 2013. 1552 p.
2. Atmospheric Infrared Sounder: Mission & Instrument. [Электронный ресурс]. URL: http://airs.jpl.nasa.gov/ mission_and_instrument/overview (дата обращения 20.09.2016).
3. Tashkun S.A., Perevalov V.I., Teffo J.L. CDSD-IASI, the high precision carbon dioxide spectroscopic databank: Version for METOP-IASI mission // Proc. ASA Int. Workshop. Reims, France. September 6–8, 2005. P. 95.
4. Bovensmann H., Burrows J.P., Buchwitz M., Frerick J., Noel S., Rozanov V.V. SCIAMACHY: Mission objectives and measurement modes // J. Atmos. Sci. 1999. V. 56, N 2. P. 125–127.
5. Kuze A., Suto H., Nakajima M., Hamazaki T. Thermal and near infrared sensor for carbon observation Fourier-transform spectrometer on the Greenhouse Gases Observing Satellite for greenhouse gases monitoring // Appl. Opt. 2009. V. 48, N 35. P. 6716–6733.
6. Matsunaga T., Yokota T., Maksyutov Sh., Morino I., Yoshida Yu., Saito M., Ajiro M., Uchino O. The Statuses of GOSAT and GOSAT-2 Projects at National Institute for Environmental Studies (NIES) // Geophysical Research Abstracts, EGU General Assembly 2015. [Электронный ресурс]. URL: http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2015/EGU2015-13150.pdf (дата обращения 20.09.2016).
7. Nakajima M., Suto H., Yotsumoto K., Miyakawa T., Shiomi K. GOSAT-2: Development Status of the mission instruments // Geophysical Research Abstracts, EGU General Assembly 2015. [Электронный ресурс]. URL: http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2015/EGU2015-7731.pdf (дата обращения 20.09.2016).
8. O’Dell C. The First Eighteen Months of NASA’s Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2): Mission Status, Error Characterization, and Preliminary Results // Geophysical Research Abstracts, EGU General Assembly 2016. [Электронный ресурс]. URL: http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2016/EGU2016-11151.pdf (дата обращения 20.09.2016).
9. Rogers C.D. Inverse methods for atmospheric sounding. Theory and practice. Singapore, London: World Scientific Publishing, 2000. 253 p.
10. Christi M.J., Stephens G.L. Retrieving profiles of atmospheric CO₂ in clear sky and in the presence of thin cloud using spectroscopy from the near and thermal infrared: A preliminary case study // J. Geophys. Res. 2004. V. 109, N D04316. P. 1–11.
11. Сушкевич Т.А. Математические модели переноса излучения. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005. 661 с.
12. Fomin B., Falaleeva V. A polarized atmospheric radiative transfer model for calculations of spectra of the stokes parameters of shortwave radiation based on the line-by-line and Monte Carlo methods // Atmosphere. 2012. V. 3, N 4. P. 451–467.
13. Budak V., Kaloshin G., Shagalov O., Zheltov V. Numerical modeling of the radiative transfer in a turbid medium using the synthetic iteration // J. Opt. Soc. Amer. A. 2015. V. 23, N 15. P. 829–840.
14. Будак В.П., Коркин С.В. Моделирование пространственного распределения степени поляризации рассеянного атмосферой излучения на основании полного аналитического решения векторного уравнения переноса // Оптика атмосф. и океана. 2008. Т. 21, № 1. С. 35–41.
15. Журавлева Т.Б. Моделирование переноса солнечного излучения в различных атмосферных условиях. Часть I. Детерминированная атмосфера // Оптика атмосф. и океана. 2008. Т. 21, № 2. С. 99–114.
16. Рублев А.Н. Моделирование переноса оптического излучения в задачах радиационной климатологии и определения параметров земной: Автореф. дис. … докт. физ.-мат. наук. М.: НИЦ «Планета», 2013. 46 с.
17. Chandrasekhar S. Radiative Transfer. Dover, 1960. 393 p.
18. Gribanov K.G., Zakharov V.I., Tashkun S.A., Tyuterev Vl.G. A new software tool for radiative transfer calculations and its application to IMG/ADEOS data // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2001. V. 68, N 4. P. 435–451.
19. Spurr R.J. VLIDORT: A linearized pseudo-spherical vector discrete ordinate radiative transfer code for forward model and retrieval studies in multilayer multiple scattering media // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2006. V. 102, N 2. P. 316–342.
20. Spurr R.J. VLIDORT Version 2.6. User’s Guide [Электронный ресурс]. URL: http://web.gps.caltech.edu/~vijay/vlidort_2p6_f90userguide_v12_08feb2013_NC.pdf (дата обращения 20.09.2016).
21. Rothman L.S., Gordon I.E., Babikov Y., Barbe A., Benner С.D., Bernath P.F., Birk M., Bizzocchi L., Boudon V., Brown L.R., Campargue A., Chance K., Cohen E.A., Coudert L.H., Devi V.M., Drouin B.J., Faytl A., Flaud J.-M., Gamache R.R., Harrison J.J., Hartmann J.-M., Hill C., Hodges J.T., Jacquemart D., Jolly A., Lamouroux J., Le Roy R.J., Li G., Long D.A., Lyulin O.M., Mackie C.J., Massie S.T., Mikhailenko S., Müller H.S.P., Naumenko O.V., Nikitin A.V., Orphal J., Perevalov V., Perrin A., Polovtseva E.R., Richard C., Smith M.A.H., Starikova E., Sung K., Tashkun S., Tennyson J., Toon G.C., Tyuterev Vl.G., Wagner G. The HITRAN-2012 molecular spectroscopic database // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2013. V. 130. P. 4–50.
22. Tomasi C., Vitale V., Petkov B., Lupi A., Cacciari A. Improved algorithm for calculations of Rayleigh-scattering optical depth in standard atmospheres // Appl. Opt. 2005. V. 44, N 16. P. 3320–3341.
23. O’Brien D.M., Polonsky I., O’Dell C., Kuze A., Kikuchi N., Yoshida Y., Natraj V. Testing the polarization model for TANSO-FTS on GOSAT against clear-sky observations of Sun Glint over the ocean // IEEE Trans. Geosc. Remote. Sens. 2013. V. 51, N 12. P. 5199–5209.
24. Kalnay E., Kanamitsu M., Kistler R., Collins W., Deaven D., Gandin L., Iredell M., Saha S., White G., Woollen J., Zhu Y., Chelliah M., Ebisuzaki W., Higgins W., Janowiak J., Mo K.C., Ropelewski C., Wang J., Leetmaa A., Reynolds R., Jenne R., Joseph D. The NCEP/NCAR 40-year reanalysis project // Bull. Amer. Meteorol. Soc. 1996. N 77. P. 437–470.
25. Spurr R.J., Christi M.J. On the generation of atmospheric property Jacobians from the (V)LIDORT linearized radiative transfer models // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2014. V. 142. P. 109–115.