Исследовательская группа, возглавляемая проф. Си Фуки из Института физических наук Хэфэй (HFIPS) Китайской академии наук (CAS) разработал новый метод получения профилей тропосферного озона. Соответствующие результаты были опубликованы в журнале Science of the Total Environment.

Озон участвует в различных процессах химической конверсии атмосферного загрязнения и является типичным вторичным загрязнителем, особенно в городских районах. Точный мониторинг концентрации озона на поверхности и его вертикального распределения имеет важное значение для улучшения предотвращения загрязнения озоном и борьбы с ним.

Многоосевая дифференциальная оптическая абсорбционная спектроскопия (MAX-DOAS) - это пассивный метод оптического мониторинга, который позволяет извлекать многокомпонентные остаточные газы. Однако сильное поглощение стратосферного озона делает получение профилей тропосферного озона с помощью метода MAX-DOAS очень сложной задачей.

В этом исследовании доцент Дж. Ло Юхань и д-р Цянь Юаньюань из HFIPS инновационно использовали измерения MAX-DOAS для получения профилей тропосферного озона. Они применили методы в модели переноса излучения SCIATRAN, чтобы определить влияние стратосферного поглощения на получение этих профилей.

Благодаря оптимальному алгоритму оценки исследователи точно получили поглощение тропосферного озона и надежные профили тропосферного озона.

По словам команды, метод инверсии был точным. С его помощью они получили концентрацию тропосферного озона во время кампании PRIDE-GBA.

Они извлекли дифференциальную плотность наклонного столба озона, используя "интерполированный по времени зенитный спектр" в качестве эталонного спектра. Путем вычитания смоделированных дифференциальных плотностей наклонного столба озона в стратосфере они вычислили точные дифференциальные плотности наклонного столба озона в тропосфере, которые были смоделированы на основе модели SCIATRAN.

"Мы сравнили наблюдаемый профиль озона и концентрации озона на поверхности с измерениями с помощью лидара и на месте, - сказал Ло, - результаты были сильно коррелированы".

Это исследование расширяет сценарии применения прибора MAX-DOAS и предлагает новое решение для изучения механизма образования тропосферного озона.

В сочетании с полученными профилями NO2 и HCHO с использованием измерений MAX-DOAS можно более точно проанализировать механизмы регионального загрязнения тропосферного озона. Между тем, затраты на наблюдение и техническое обслуживание приборов будут значительно снижены.