Гуцци Р., ди Николантонио В., Качиари А., Скарпанти С., Баллиста Дж., Моризи Э. (англ.)

Восстановление оптической глубины аэрозоля (ОГА) на длине волны 500 нм вместе с совокупностью химико-физических свойств взвешенных частиц проводится сегодня с оптических спутников, работающих в спектральном диапазоне от видимого до ближнего инфракрасного (VIS-NIR) и имеющих малое пятно освещенности, характеризуемое пространственным разрешением не более 10 км2. Данная статья посвящена инструменту SCIAMACHY, размещенному на борту спутника Европейского космического агентства ENVISAT. Этот спектрометр измеряет солнечный свет, рассеянный, переданный и отраженный системой земная поверхность - атмосфера. Диапазон длин волн: ультрафиолетовый, видимый - ближний инфракрасный (UV-VIS-NIR): каналы 1-6 - от 240 до 1750 нм, каналы 7 и 8 в диапазоне 1940-2040 и 2260-2380 нм соответственно, спектральное разрешение меняется от 0,24 до 1,48 нм. При поочередном применении режима лимб-надир и режима надир с 960-километровым захватом инструмента обеспечивается обзор всей земной поверхности за период в 6 дней. Типичный размер пятна освещенности на земле 60 км поперек трассы - 30 км вдоль трассы в зависимости от выбранных широт и каналов. Инструмент SCIAMACHY был спроектирован в основном для восстановления следов атмосферных газов. Благодаря широкому диапазону длин волн и высокому спектральному разрешению, измерения с его помощью оказались пригодными для восстановления оптических свойств атмосферного аэрозоля,в тех частях спектра, где поглощение следов газов пренебрежимо мало. Одной из основных трудностей при восстановлении аэрозоля с помощью SCIAMACHY является большой размер растра. Однако, как показано у Гуцци и др. (2001) для GOME, основанного на той же технологии и пространственное разрешение которого сравнимо с SCIAMACHY, значительные нагрузки и пространственное распределение аэрозолей могут быть определены. Изложен метод восстановления ОГА над земной поверхностью и океаном вместе с установлением класса аэрозоля, (определяемого совокупностью его химико-физических свойств), для случая, когда инструмент имеет большой растр и при плохой радиометрической калибровки. Применение предлагаемой методик к SCIAMACHY, представлено в разд. 2, где поясняется разработанная методика коррекции отражающей способности верхней границы атмосферы (ВГА). Для оценки состоятельности нашего подхода к восстановлению характеристик аэрозоля наши результаты сравнивались с результатами наземных измерений с помощью AERONET и MODIS (разд. 3). Сравнение величин ОГА, полученных SCIAMACHY и MODIS/Terra, проведенное для сезона дождей 2004 г., показало общее согласие в аэрозольной нагрузке и позволило определить «горячие пятна» над Южной Америкой, Восточным Китаем, Южной Африкой и Индонезией.