4. Сравнение наземных и спутниковых измерений с результатами трехмерного численного моделирования

В последние десятилетия разработаны и активно используются различные трехмерные численные модели газового состава атмосферы (химико-климатические модели Chemistry Climate Models – CCM), позволяющие моделировать пространственно-временные вариации климатически важных малых газовых составляющих атмосферы (МГС), а также прогнозировать их изменения. Эти модели, в частности, используются для оценки времени восстановления слоя озона и часто дают существенно различные результаты. В связи с этим валидация и усовершенствование моделей на основе сопоставления с экспериментальными данными для разных регионов земного шара чрезвычайно важны.

Долговременные и регулярные измерения МГС атмосферы в лаборатории дистанционных исследований кафедры физики атмосферы СПбГУ позволяют проводить обширные сравнения данных наземных измерений и результатов модельных вычислений.

Проведено сравнение экспериментальных наземных измерений Фурье-спектрометром и расчетов по модели EMAC (ECHAM/MESSy Atmospheric Chemistry model) для метана, О3, HNO3, HCl И NO2. На рис. 4.1 представлены результаты таких сравнений для метана (2009–2014 гг.), а на рис. 4.2 – для остальных вышеуказанных климатически важных газов (2009–2012 гг.). Одновременное сравнение данных наземных, спутниковых (MIPAS) измерений и моделирования общего содержания ClONO2 продемонстрировано на рис. 4.3.

Моделированием пространственно-временных вариаций климатически важных малых газовых составляющих атмосферы и сравнениями с наземными измерениями занимаются к.ф.-м.н. Виролайнен Я.А., к.ф.-м.н. Макарова М.В., к.ф.-м.н. Ионов Д.В. и др.

Основные публикации

1. Виролайнен Я.А., Тимофеев Ю.М., Поляков А.В., Ионов Д.В., Кирнер О., Поберовский А.В., Имхасин Х., 2016: Сопоставление наземных измерений общего содержания О3, HNO3, HCl и NO2 c данными численного моделирования. Изв. РАН, ФАО, 52, 64–73.
2. Макарова М. В., О. Кирнер, Ю.М. Тимофеев, А.В. Поберовский, Х.Х. Имхасин, В.И. Осипов, Б.К. Макаров, 2015: Анализ изменчивости атмосферного метана вблизи Санкт-Петербурга по данным наземных измерений и моделирования. Изв. РАН. ФАО, 51, 2, 201—209..
3. Виролайнен Я.А., Ю.М. Тимофеев, А.В. Поберовский, О. Кирнер, М. Хёпфнер, 2015: Содержание нитрата хлора в атмосфере над Санкт-Петербургом. Изв. РАН, ФАО, 51, 1, 60–68.