Поиск по сайту:


Методы и приборы для измерения содержания озона в атмосфере

Как уже говорилось в главе 1, содержание озона в атмосфере Земли характеризуется довольно большой изменчивостью в пространстве и во времени. На фоне этих короткопериодных «шумов» необходимо выявлять обусловленные природными факторами и антропогенным загрязнением длительные тренды изменения содержания озона, составляющие 1—2 % за 10 лет. Эта задача может быть решена только путем накопления и статистического анализа длительных рядов измерений, выполненных в различных пунктах земного шара высокочувствительными стабильными приборами по единой методике. По общему содержанию озона такие ряды накапливаются на многих станциях мировой озонометрической сети, созданной в период подготовки Международного геофизического года (1957—1959 гг.). Самый длинный ряд наблюдений, начиная с 1926 г., накоплен на станции Ароза в Швейцарии (см. рис. 1.8). Резкое увеличение количества данных об общем содержании озона и его пространственно-временной изменчивости произошло в 70-е годы после создания спутниковой системы наблюдений озона. Так, спутниковый спектрометр TOMS (Total Ozone Mapping Spectrometer) ежедневно осуществляет более 180 000 измерений на освещенной Солнцем поверхности Земли.[ ...]

Общее содержание озона характеризует в основном влияние озона на биосферу, поскольку оно определяет интенсивность достигающего поверхности Земли биологически активного ультрафиолетового излучения Солнца. На термический режим стратосферы, определяющий ее динамику, циркуляцию и в конечном счете климат Земли, сильное влияние оказывает вертикальное распределение (профиль) озона. Поэтому организация мониторинга изменений вертикального распределения озона не менее важна, чем контроль трендов его общего содержания. Однако стратосфера является трудно достижимой областью, поэтому более или менее регулярные измерения вертикального распределения озона начались лишь в конце 40-х годов вследствие быстрого развития аэростатных, ракетных и спутниковых методов исследования атмосферы.[ ...]

Для измерения концентрации озона по поглощению инфракрасного излучения Земли и Солнца обычно используется полоса 9,59 мкм, которая находится в центре длинноволнового окна прозрачности атмосферы 8—13 мкм. Эта полоса поглощения озона состоит из большого числа линий, и ее тонкую структуру экспериментально разрешить не удается. Другие полосы поглощения озона в инфракрасной области или перекрываются более сильными полосами поглощения Н20 и С02, или имеют малую интенсивность.[ ...]

В микроволновой области находится ряд интенсивных чисто-вращательных линий озона. Для измерения концентрации озона чаще всего используются вращательные линии с резонансными частотами 142,175 ГГц (2,109 мм); 110,836 ГГц (2,705 мм); 101,737 ГГц (2,947 мм). В ряде случаев используются и более высокочастотные линии с резонансными частотами 184,4 ГГц (1,626 мм) и 206,1 ГГц (1,455 мм).[ ...]

Вернуться к оглавлению