| Изменения в термическом режиме атмосферы на разных высотах, УФ-освещенности
поверхности, динамике атмосферы, режима осадков и т.д., связанные с изменением
газового состава атмосферы, уже имеют и будут иметь все более усиливающиеся
негативные экологические, экономические и социальные последствия [WMO,
2007]. В связи с этим, одной из центральных проблем современных физики
и химии атмосферы является мониторинг характеристик газового состава атмосферы
и, в частности, глобальные непрерывные наблюдения за содержанием “парниковых”
и “озоноразрушающих” малых газовых составляющих (МГС) [WMO, 2001].
К ним относится также и двуокись азота (NO2), одна из ключевых газовых
компонент в атмосферной химии. В стратосфере NO2 участвует в цикле реакций
по разрушению атмосферного озона, тогда как в тропосфере фотолиз NO2 приводит
к образованию O3.
Основная информация о характеристиках газового состава атмосферы поступает в настоящее время от различных систем наблюдений - наземной, самолетной, аэростатной и спутниковой. Безусловно, спутниковая система мониторинга характеристик атмосферы является важнейшей составляющей глобальной системы наблюдений. Однако регулярные спутниковые измерения содержания NO2 в атмосфере стали возможны относительно недавно, с появлениям сканирующих по пространству спектрометров высокого разрешения, осуществляющих надирные измерения уходящего (отраженного и рассеянного) излучения в видимом диапазоне спектра (~ 400-500 нм). Такие приборы как GOME [Burrows et al., 1999] в 1996 году (спутник ERS-2) и SCIAMACHY [Bovensmann et al., 1999] в 2002 (спутник ENVISAT), а позднее, в 2004 - OMI [Levelt et al., 2006] (спутник AURA) и в 2006 - GOME-2 [Munro et al., 2006] (спутник MetOp), впервые позволили осуществлять практически ежедневное глобальное картирование содержания NO2 в вертикальном столбе атмосферы. Вместе с тем, значительные трудности в интерпретации спутниковых измерений такого типа оставляют вопрос о точности этих данных до сих пор открытым, особенно в условиях повышенного содержания NO2 в тропосфере [Ionov et al., 2008]. Кроме того, временной ряд этих наблюдений недостаточно продолжителен для получения достоверных оценок соответствующих трендов. Таким образом, задача одновременных наземных измерений содержания NO2 в атмосфере остается актуальной – как для валидации развивающейся спутниковой системы наблюдений, так и для оценки долговременных изменений содержания NO2. Основным элементом глобальной системы наземных наблюдений газового состава атмосферы является NDACC (Network for the Detection of Atmospheric Composition Change), ранее NDSC. Сеть NDACC представляет собой международную программу, объединяющую станции, оснащенные стандартизированным набором приборов для дистанционного зондирования атмосферы с поверхности Земли, прошедших взаимные сравнения и калибровки [Hoffman et al., 1995, Vaughan et al., 1999, Roscoe et al., 1999, Vandaele et al., 2005]. Для измерений общего содержания (ОС) NO2 на станциях NDACC используются наземные спектрометры, осуществляющие регистрацию спектров рассеянного в зенит видимого солнечного излучения. В России и странах СНГ наблюдения ОС NO2 ведутся на ряде станций, некоторые их которых аттестованы в качестве дополнительных пунктов сети NDACC (Звенигород [Елохов и Груздев, 2000], Салехард, Жиганск [Хайкин и др., 2003], Иссык-Куль [Синяков и Спекторов, 1987, Ionov et al., 2006]). Начиная с середины 2002 года, НИИФ СПбГУ (Петродворец) осуществляет в районе Санкт-Петербурга (около 30 километров к юго-западу от центра города) также регулярные измерения ОС двуокиси азота (NO2) методом спектрометрии рассеянного из зенита солнечного излучения. Эти наблюдения ведутся как в сумеречных условиях, так и в дневное время. |