Спектроскопические измерения интегрального содержания аммиака на станции атмосферного мониторинга Санкт-Петербургского государственного университета
На основе анализа ИК-Фурье-спектров высокого спектрального разрешения, зарегистрированных на станции атмосферного мониторинга Санкт-Петербургского государственного университета в 2009—2022 гг., продемонстрирована возможность осуществления долговременного мониторинга содержания NH3 в толще атмосферы по результатам наземных измерений прямого солнечного излучения в среднем ИК-диапазоне. Получены оценки случайной и систематической погрешностей определения общего содержания NH3 в атмосфере. Представлены результаты ИК-Фурьемониторинга NH3 в толще атмосферы в течение 14 лет, проведено сравнение с данными независимых спутниковых и наземных измерений.
1. С. В. Какарека, А. В. Мальчихина. Аммиак в атмосферном воздухе: источники поступления, уровни содержания, регулирование, Минск, Беларуская навука (2016) 1—137
2. L. Zhu, D. K. Henze, J. O. Bash, K. E. Cady-Pereira, M. W. Shephard, M. Luo, S. L. Capps. Current Poll. Rep., 1 (2015) 95—116, https://doi.org/10.1007/s40726-015-0010-4
3. G. Zheng, H. Su, S. Wang, M. O. Andreae, U. Pöschl, Y. Cheng. Science, 369, N 6509 (2020) 1374—1377, doi: 10.1126/science.aba3719
4. J. N. Galloway, A. R. Townsend, J. W. Erisman, M. Bekunda, Z. Cai, J. R. Freney, L. A. Martinelli, S. P. Seitzinger, M. A. Sutton. Science, 320, N 5878 (2008) 889—892, doi: 10.1126/science.1136674
5. A. Pogány, Á. Mohácsi, A. Varga, Z. Bozóki, Z. Galbács, L. Horváth, G. Szabó. Environ. Sci. Technol., 43, N 3 (2009) 826—830, doi: 10.1021/es802638z
6. A. J. C. Berkhout, D. P. J. Swart, H. Volten, L. F. L. Gast, M. Haaima, H. Verboom, G. Stefess, T. Hafkenscheid, R. Hoogerbrugge. Atm. Meas. Tech., 10, N 11 (2017) 4099—4120, doi: 10.5194/amt-10-4099-2017
7. J. Sintermann, K. Dietrich, C. Häni, M. Bell, M. Jocher, A. Neftel. Atm. Meas. Tech., 9, N 6 (2016) 2721—2734, doi: 10.5194/amt-9-2721-2016
8. F. A. Phillips, T. Naylor, H. Forehead, D. W. T. Griffith, J. Kirkwood, C. Paton-Walsh. Atmosphere, 10, N 4 (2019) 208, doi: 10.3390/atmos10040208
9. B. Tournadre, P. Chelin, M. Ray, J. Cuesta, R. D. Kutzner, X. Landsheere, A. Fortems-Cheiney, J.-M. Flaud, F. Hase, T. Blumenstock, J. Orphal, C. Viatte, C. Camy-Peyret. Atm. Meas. Tech., 13, N 7 (2020) 3923—3937, https://doi.org/10.5194/amt-13-3923-2020
10. E. Dammers, M. Palm, M. Van Damme, C. Vigouroux, D. Smale, S. Conway, G.C. Toon, N. Jones, E. Nussbaumer, T. Warneke, C. Petri, L. Clarisse, C. Clerbaux, C. Hermans, E. Lutsch, K. Strong, J. W. Hannigan, H. Nakajima, I. Morino, B. Herrera, W. Stremme, M. Grutter, M. Schaap, R. J. Wichink Kruit, J. Notholt, P.-F. Coheur, J. W. Erisman. Atm. Chem. Phys., 16, N 16 (2016) 10351—10368, https://doi.org/10.5194/acp-16-10351-2016
11. E. Dammers, C. Vigouroux, M. Palm, E. Mahieu, T. Warneke, D. Smale, B. Langerock, B. Franco, M. Van Damme, M. Schaap, J. Notholt, J. W. Erisman. Atm. Chem. Phys., 15, N 22 (2015) 12789— 12803, https://doi.org/10.5194/acp-15-12789-2015
12. B. Herrera, K. Strong, E. Dammers, M. Grutter, J. W. Hannigan, N. Jones, M. Marakova, A. Poberovskii, I. Morino, I. Murata, M. Palm, J. Notholt. Abs. Book 16th IGAC Scientific Conference, September 12—20 (2021) 148, https://igacproject.org/sites/default/files/2021-09/16th%20IGAC%20Conference%20Guide.pdf
13. M. Van Damme, L. Clarisse, B. Franco, M. A. Sutton, J. W. Erisman, R. Wichink Kruit, M. Van Zanten, S. Whitburn, J. Hadji-Lazaro, D. Hurtmans, C. Clerbaux, P. F. Coheur. Environ. Res. Lett., 16, N 5 (2021) 055017, https://doi.org/10.1088/1748-9326/abd5e0
14. W. Wang, C. Liu, L. Clarisse, M. Van Damme, P.-F. Coheur, Y. Xie, C. Shan, Q. Hu, Y. Sun, N. Jones. Atm. Environ., 287 (2022) 119256, https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2022.119256
15. A. V. Poberovskii. Atm. Ocean. Opt., 23, N 3 (2010) 161—163, https://doi.org/10.1134/S1024856010020132
16. F. Hase, T. Blumenstock, C. Paton-Walsh. Appl. Opt., 38, N 15 (1999) 3417—3422, https://doi.org/10.1364/AO.38.003417
17. М. В. Макарова, А. В. Поберовский, Ф. Хазе, Ю. М. Тимофеев, Х. Х. Имхасин. Журн. прикл. спектр., 83, № 3 (2016) 437—444 [M. V. Makarova, A. V. Poberovskii, F. Hase, Yu. M. Timofeyev, Kh. Kh. Imhasin. J. Appl. Spectr., 83, N 3 (2016) 429—436], https://doi.org/10.1007/s10812-016-0306-1
18. А. Н. Тихонов. Докл. АН СССР, 151, N 3 (1963) 501—504
19. C. D. Rodgers. Rev. Geophys., 14, N 4 (1976) 609—624, https://doi.org/10.1029/RG014i004p00609
20. C. D. Rodgers. Inverse Methods for Atmospheric Sounding: Theory and Practice, Series on Atmospheric, Oceanic and Planetary Physics, Vol. 2, Singapore, World Scientific Publishing Co. (2000) 256, https://doi.org/10.1142/3171
21. N. S. Pougatchev, B. J. Connor, C. P. Rinsland. J. Geophys. Res., 100, N D8 (1995) 16689—16697
22. C. P. Rinsland, N. B. Jones, B. J. Connor, J. A. Logan, N. S. Pougatchev, A. Goldman, F. J. Murcray, T. M. Stephen, A. S. Pine, R. Zander, E. Mahieu, P. Demoulin. J. Geophys. Res., 103, N D21 (1998) 28197—28217, doi: 10.1029/98JD02515
23. T. Steck. Appl. Opt., 41, N 9 (2002) 1788—1797, https://doi.org/10.1364/AO.41.001788
24. F. Hase, J. W. Hannigan, M. T. Coffey, A. Goldman, M. Höpfner, N. B. Jones, C. P. Rinsland, S. W. Wood. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer, 87, N 1 (2004) 25—52, https://doi.org/10.1016/j.jqsrt.2003.12.008
25. R. Sussmann, F. Forster, M. Rettinger, N. Jones. Atm. Meas. Tech., 4, N 9 (2011) 1943—1964, https://doi.org/10.5194/amt-4-1943-2011
26. W. O. Gallery, F. X. Kneizys, S. A. Clough. Environ. Res., 828 (AFGL-TR-83-0065) (1983) 29—77
27. A. Meier, A. Goldman, P. S. Manning, T. M. Stephen, C. P. Rinsland, N. B. Jones, S. W. Wood. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf., 83, N 1 (2004) 109—113, https://doi.org/10.1016/S0022-4073(02)00018-3.
28. R. H. Norton, C. P. Rinsland. Appl. Opt., 30, N 4 (1991) 389—400, doi:10.1364/ao.30.000389
29. S. R. Drayson. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf., 16, N 7 (1976) 611—614, doi: 10.1016/0022-4073(76)90029-7
30. R. R. Garcia, D. R. Marsh, D. E. Kinnison, B. A. Boville, F. Sassi. J. Geophys. Res., 112, N D9 (2007) D09301, doi: 10.1029/2006JD007485
31. I. E. Gordon, L. S. Rothman, R. J. Hargreaves, et al. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer, 277 (2022) 107949, doi: 10.1016/j.jqsrt.2021.107949
32. G. C. Toon, J.-F. Blavier, K. Sung, L. S. Rothman, I. E. Gordon. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer, 182 (2016) 324—336, https://doi.org/10.1016/j.jqsrt.2016.05.021
33. F. Hase, L. Wallace, S. D. McLeod, J. J. Harrison, P. F. Bernath. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer, 111, N 4 (2010) 521—528, https://doi.org/10.1016/j.jqsrt.2009.10.020
34. C. Viatte, K. Strong, K. A. Walker, J. R. Drummond. Atm. Meas. Tech., 7, N 6 (2014) 1547—1570, https://doi.org/10.5194/amt-7-1547-2014
35. C. Vigouroux, T. Stavrakou, C. Whaley, B. Dils, V. Duflot, C. Hermans, N. Kumps, J.-M. Metzger, F. Scolas, G. Vanhaelewyn, J.-F. Müller, D. B. A. Jones, Q. Li, M. De Mazière. Atm. Chem. Phys., 12, N 21 (2012) 10367—10385, https://doi.org/10.5194/acp-12-10367-2012
36. C. Vigouroux, M. De Mazière, P. Demoulin, C. Servais, F. Hase, T. Blumenstock, I. Kramer, M. Schneider, J. Mellqvist, A. Strandberg, V. Velazco, J. Notholt, R. Sussmann, W. Stremme, A. Rockmann, T. Gardiner, M. Coleman, P. Woods. Atm. Chem. Phys., 8, N 23 (2008) 6865—6886, https://doi.org/10.5194/acp-8-6865-2008
37. O. E. García, M. Schneider, E. Sepúlveda, F. Hase, T. Blumenstock, E. Cuevas, R. Ramos, J. Gross, S. Barthlott, A. N. Röhling, E. Sanromá, Y. González, Á. J. Gómez-Peláez, M. NavarroComas, O. Puentedura, M. Yela, A. Redondas, V. Carreño, S. F. León-Luis, E. Reyes, R. D. García, P. P. Rivas, P. M. Romero-Campos, C. Torres, N. Prats, M. Hernández, C. López. Atm. Chem. Phys., 21, N 20 (2021) 15519—15554, https://doi.org/10.5194/acp-21-15519-2021
38. C. Vigouroux, C. A. Bauer Aquino, M. Bauwens, C. Becker, T. Blumenstock, M. De Mazière, O. García, M. Grutter, C. Guarin, J. Hannigan, F. Hase, N. Jones, R. Kivi, D. Koshelev, B. Langerock, E. Lutsch, M. Makarova, J.-M. Metzger, J.-F. Müller, J. Notholt, I. Ortega, M. Palm, C. Paton-Walsh, A. Poberovskii, M. Rettinger, J. Robinson, D. Smale, T. Stavrakou, W. Stremme, K. Strong, R. Sussmann, Y. Té, G. Toon. Atm. Meas. Tech., 11, N 9 (2018) 5049—5073, https://doi.org/10.5194/amt-11-5049-2018
39. M. Makarova, A. Poberovskii, A. Polyakov, Kh. Imkhasin, D. Ionov, B. Makarov, V. Kostsov, S. Foka, E. Abakumov. Remote Sens., 16, N 11 (2024) 1996, https://doi.org/10.3390/rs16111996