Космический мониторинг парниковых газов в Западной Сибири: технологии и первые результаты

Abstract

Представлен обзор созданных в Алтайском государственном университете технологий мониторинга парниковых газов в атмосфере Западной Сибири. Полное содержание метана в атмосфере региона восстановлено с использованием регрессионной модели, обученной на данных гиперспектрального комплекса AIRS/AMSU ATMS спутников Aqua и NOAA и результатах модифицированной авторами химической транспортной модели MOZART-4. Для получения оценок полного содержания углекислого газа в атмосфере региона использованы данные орбитальных углеродных обсерваторий OCO-2 и OCO-3. Количественные оценки содержания диоксида азота получены по данным спектрорадиометра TROPOMI спутника Sentinel-5 Precursor. Предложена технология получения оценок эмиссии углекислого газа крупными промышленными центрами региона. Обсуждаются первые результаты оценок валовой и чистой первичной продукции для территории региона по данным орбитальных углеродных обсерваторий и радиометра ECOSTRESS. The purpose of this work is to present technologies developed in the Altai State University aimed at monitoring greenhouse gases in the atmosphere of Western Siberia. Methods. The total methane content in the region’s atmosphere was reconstructed using a regres sion model trained on data from the AIRS hyperspectrometer of the Aqua satellite as well as the results of the MOZART-4 chemical transport model modified by the authors. To obtain estimates of the total carbon dioxide content in the atmosphere of the Western Siberia south, data from the orbital carbon observatories OCO-2 and OCO-3 were used. Quantitative estimates of the nitrogen dioxide content in the troposphere of the region were obtained from data from the TROPOMI spectroradiometer of the Sentinel-5 Precursor satellite. Emissions of carbon dioxide by large industri al centers of the region were obtained from orbital carbon observatories and the TROPOMI/Sentinel-5P radiometer data. Estimates of gross and net primary production for the region were obtained from data from orbital carbon observatories and the ECOSTRESS radiometer. Results. The analysis of satellite data on the content of CH4, CO2 and NO2, carried out by the authors, allowsestablishing a number of significant features in the dynamics of the behavior of these gases in the atmosphere of Western Siberia for the first time. Conclusions. The novel results obtained by the authors on the content of greenhouse gases in the atmosphere of the region of Western Siberia are consistent with both estimates and conclusions published annually in the bulletins of the World Meteorological Organization, reports of the Global Carbon Project and research results published in the literature for other regions.