Порівняння наземних та супутникових вимірювань загального вмісту озону над антарктичною станцією Академік Вернадський (1996–2005 рр.)

Євтушевський, ОМ, 1Грицай, АВ, 1Міліневський, ГП, Кравченко, ВО, Грицай, ЗI
1Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ
Косм. наука технол. 2008, 14 ;(5):074-084
https://doi.org/10.15407/knit2008.05.074
Мова публікації: Українська
Анотація: 
За результатами порівняння наземних та супутникових вимірювань загального вмісту озону (ЗВО) в атмосфері над антарктичною станцією Академік Вернадський проаналізовано вплив умов спостережень (хмарності, зенітного кута Сонця, значення ЗВО) на розбіжність даних. Узгодженість між результатами вимірювань спектрофотометром Добсона та даними спектрометра ЕР-TOMS після переходу у 2004 р. від 7-ї до 8-ї версії алгоритму обробки супутникових даних суттєво не змінилася. Середнє додатне значення різниці 1.8 % для 7-ї версії змінилося на від'ємне значення -2 % для 8-ї версії. Середні значення різниці для безхмарного неба (+4.1 %, 137 днів) та хмарного неба (-4.5 %, 1048 днів) свідчать, що розбіжність супутникових і наземних щоденних значень ЗВО залежить від наявності хмарності. Ця залежність залишається незмінною в результатах порівняння з обома версіями даних TOMS: середні різниці TOMS-Добсон при спостереженнях в умовах чистого і хмарного неба відрізняються майже на 9 %. Одержана залежність різниці TOMS-Добсон від умов спостережень може свідчити про завищення супутникових даних над наземними при чистому небі та про зворотне співвідношення при хмарному небі. Найбільшу розбіжність даних виявлено у період озонової діри (вересень – жовтень) при спостереженнях в умовах хмарності. Одержані результати дозволяють покращити точність вимірювань ЗВО з урахуванням стану атмосфери.
Ключові слова: загальний вміст озону, розбіжність даних, умови спостережень
References: 
1.  Міліневський Г. П., Леонов М. А., Грицай 3. І. та ін. Вимірювання озону на антарктичній станції Академік Вернадський у 1996—2000 роках // Вісник Київ, ун-ту. Астрономія.—2002.—№ 38.—С 63—69.
2.  Balis D., Kroon M., Koukouli M. E., et al. Validation of Ozone Monitoring Instrument total ozone column measure­ments using Brewer and Dobson spectrophotometer ground-based observations // J. Geophys. Res.—2007.—112, N D24.—D24S46, doi:10.1029/2007JD008796.
3.  Bernhard G., Evans R. D., Labow G. J., Oltmans S. J. Bias in Dobson total ozone measurements at high latitudes due to approximations in calculations of ozone absorption coef­ficients and air mass // J. Geophys. Res.—2005.—110, N D10.—D10305, doi:10.1029/2004JD005559.
4.  Bhartia P. K., Wellemeyer C. W. TOMS V8 Algorithm theoretical basis document.—2004.—http://toms.gsfc.nasa. gov/version8/v8toms_atbd.pdf.
5.  Bramstedt К., Gleason J., Loyola D., et al. Comparison of total ozone from the satellite instruments GOME and TOMS with measurements from the Dobson network 1996—2000 // Atm. Chem. Phys.—2003.—3, N 5.—P. 1409—1419.
6.  Brogniez C, Houet M., Siani A. M., et al. Ozone column retrieval from solar UV measurements at ground level: effects of clouds and results from six European sites // J. Geophys. Res.—2005.—110, N D24.—D24202, doi: 10.1029/2005JD005992.
7.  Gritsai Z. I., Evtushevsky A. M., Leonov N. A., Milinevsky G. P. Comparison of ground-based and TOMS-ЕР total ozone data for Antarctica and northern midlatitude stations (1996—1999) // Phys. Chem. Earth (B).—2000.—25, N 5-6.—P. 459—461.
8.  Grytsai A. V., Evtushevsky О. М., Agapitov O. V., et al. Structure and long-term change in the zonal asymmetry in Antarctic total ozone during spring // Ann. Geophys.— 2007.—25, N 2.—P. 361—374.
9.  Jaross G., Taylor S. L., Wellemeyer С G., et al. An assessment of long-term uncertainties using Total Ozone Mapping Spectrometers (TOMS) // Int. J. Rem. Sens.— 2003.—24, N 2.—P. 329—338.
10.  Kulinich B. V., Evtushevsky A. M., Leonov N. A., Milinevsky G. P. Seasonal change of difference between the ground-based and ЕР-TOMS satellite ozone measurements // Укр. антарктичний журн.—2005.—№ 3.—С. 5—9.
11.  Kylling A., Dahlback A., Mayer В. The effect of clouds and surface albedo on UV irradiances at a high latitude site // Geophys. Res. Lett—2000.—27, N 9.—P. 1411 — 1414.
12.  Labow G. J., McPeters R. D., Bhartia P. K. A comparison of TOMS and SBUV version 8 total column ozone data with data from groundstations // Proc. Quadr. Ozone Symp., 1—8 June 2004, Kos, Greece / Ed. by С Zerefos. — Athens, Greece, 2004.—1.—P. 123—124.
13.  Lambert J.-C, Van Roozendael M., Simon P. C, et al. Combined characterization of GOME and TOMS total ozone measurements from space using ground-based obser­vations from the NDSC // Adv. Space Res.—2000.—26, N 12.—P. 1931 — 1940.
14.  McPeters R. D., Bhartia P. K., Krueger A. J., et al. Earth Probe Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) Data Products User's Guide // NASA Technical Publication 1998—206895.—Greenbelt, Maryland: Goddard Space Flight Center, 1998.—70 p.
15.  McPeters R. D., Labow G. J. An assessment of the accuracy of 14.5 years of Nimbus 7 TOMS version 7 ozone data by comparison with the Dobson network // Geophys. Res. Lett—1996.—23, N 25.—P. 3695—3698.
16.  Piacentini R. D., Crino E., Flores J. S., Ginzburg M. Intercomparison between ground based and TOMS/EP satellite southern hemisphere ozone data. New results // Adv. Space Res.—2002.—29, N 11.—P. 1643—1648.
17.  Schoeberl M. R., Krueger A. J., Newman P. A. The morphology of Antarctic total ozone as seen by TOMS // Geophys. Res. Lett—1986.—13, N 12.—P. 1217—1220.
18.  Scientific assessment of ozone depletion: 1998. — Geneva: World Meteorological Organization, 1999.—Report N 44.
19.  Stolarski R. S., McPeters R. D., Newman P. A. The ozone hole of 2002 as measured by TOMS // J. Atm. Sci.— 2005.—62, N 3.—P. 716—720.
20.  Vanicek K. Differences between ground Dobson, Brewer and satellite TOMS-8, GOME-WFDOAS total ozone obser­vations at Hradec Kralove, Czech // Atm. Chem. Phys.— 2006.—6, N 12.—P. 5163—5171.

21.  Varotsos C. A. On the correction of the total ozone content over Athens, Greece as deduced from satellite observations // Int. J. Rem. Sens.—1995.—16, N 10.—P. 1771 — 1776.