| Измерения общих вертикальных содержаний озона и NO2 начаты в С.-Петербурге
(Петродворце) в 2002 г. [Poberovskii et al., 2007]. Станция расположена
около 30 км к юго-западу от центра города (59.9° с.ш. / 29.8° в.д., 30
м над уровнем моря). Используемая аппаратура во многом аналогична
измерительному комплексу зенитных измерений, функционирующему на Звенигородской
станции в районе Москвы [Elokhov and Gruzdev, 1993]. Система представляет
собой спектрометр на основе отечественного промышленно изготовленного сканирующего
монохроматора МДР-12 (ЛОМО) с дифракционной решеткой, обеспечивающей шаг
сканирования спектра ~0.05 нм. Таким образом осуществляется спектрометрирование
диапазона ~428-515 нм с спектральным разрешением ~1.3 нм. В сентябре 2003
г. система участвовала в сравнительных измерениях на Звенигородской
станции совместно с аттестованой в качестве дополнительной аппаратуры международной
сети NDACC (Network for the Detection of Atmospheric Composition Change),
.
Содержания озона и NO2 в столбе атмосферы извлекается из результатов зенитных измерений с помощью методики дифференциального поглощения DOAS (Differential Optical Absorption Spectroscopy) в видимой области спектра ( 428-515 нм). Результаты утренних и вечерних измерений осредняются в диапазоне зенитных углов Солнца 86-91° для получения точных оценок общего вертикального содержания на восходе и заходе. Методика интерпертации рассматривает отношение спектра измеренного излучения к референтному спектру, регистрируемому в полдень безоблачного дня, когда влияние молекулярного поглощения минимально. Логарифм отношения сумеречного и дневного (референтного) спектров далее совмещается методом наименьших квадратов с лабораторно измеренными спектрами поглощения озона, NO2, O4 и H2O, а также молекулярного рассеяния, аэрозольного ослабления и эффекта Ринга (неупругое рассеяние). Полученные таким образом содержания озона и NO2 на трассе формирования излучения (наклонные содержания), скорректированные на остаточное содержание в референтном спектре, преобразуются в искомые вертикальные содержания с помощью воздушных масс (AMF), рассчитанных для каждого зенитного угла на основе модели переноса излучения. Используемые в методике DOAS сечения поглощения озона взяты из [Bogumil et al., 2000], NO2 - из [Vandaele et al., 1998]. Для преобразования наклонных содержаний в вертикальные, система оперативной обработки измерений использует стандартный для сети NDACC (NDSC) набор AMF, основанный на модели состояния атмосферы AFGL и рассчитанный для длин волн 500/440 нм с помощью модели переноса излучения (ray-tracing), учитывающей многократное рассеяние в сферической атмосфере (значения AMF при зенитном угле 90° составляют 16.59/17.77 для O3/NO2, соответственно). Для сопоставлений со спутниковыми данными, результаты оперативной обработки пересчитываются с использованием AMF средних широт, рассчитанных для длин волн 502/474 нм на основе средних комбинированных профилей содержания озона и NO2, построенных по данным спутниковых измерений HALOE и аэростатного зондирования SAOZ [Sarkissian et al., 1995]. Соответствующие значения AMF при зенитном угле 90° составляют 16.40/15.65 для O3/NO2, соответственно. |