| Название НИОКТР |
Грант РНФ №25-27-00338 "Развитие методов дистанционное зондирование парниковых газов в атмосфере Земли для российских спектрометров высокого разрешения ближнего инфракрасного диапазона"
|
| Аннотация |
Мониторинг содержания парниковых газов (ПГ) в атмосфере является одной из фундаментальных научных задач необходимых для оценок устойчивости современного климата Земли. Особое место здесь занимают углекислый газ (СО2) и метан (СH4) как ПГ с высокой долей антропогенных выбросов. Чтобы разграничить естественные и антропогенные выбросы, а также построить потоки ПГ в глобальных транспортных моделях, необходимы непрерывные дистанционные орбитальные наблюдения. При этом требуемая моделями точность измерений должна быть высокой, лучше 0.5% величины. Для обеспечения такой точности необходимо проводить измерения в ненасыщенных (или слабо насыщенных) полосах поглощения ПГ с высоким спектральным разрешением. Такие полосы СО2 и CH4 находятся в ближнем инфракрасном диапазоне спектра в области отраженного солнечного излучения при измерениях с орбиты. К недостаткам этого спектрального диапазона относится низкое альбедо водных поверхностей, а также чувствительность полос поглощения к рассеянию света на аэрозоле и облаках, что требует одновременных дополнительных измерений, в частности, количества и характеристик аэрозоля.
В последние годы на орбиту Земли были запущены несколько спутников со спектрометрами высокого разрешения, нацеленных на дистанционные измерения концентрации СО2 и CH4 в ближнем ИК диапазоне. Это серии спутников GOSAT (Япония), OCO (США) и TanSat (Китай). Для достижения заявленной точности для измерений этих спутников были разработаны решения уравнения переноса с учетом рассеяния света в атмосфере планет, разработаны алгоритмы по восстановлению количества аэрозоля, созданы алгоритм скрининга облаков.
В нашей стране в последние годы разрабатывается спектрометр высокого разрешения ближнего инфракрасного диапазона ДРИАДА для установке на Международной космической станции (МКС) для зондирования ПГ. Спектрометр включает три канала: спектрометр для измерения ПГ (CO2 и CH4), H2O и перистых облаков, спектрометр для измерения О2, и трехканальную камеру для скрининга облаков и аэрозоля. В рамках проекта, опираясь на опыт собственных алгоритмов восстановления газов в атмосферах Марса и Венера, а также на опыт алгоритмов для миссий GOSAT и OCO, мы планируем проведение модельных расчетов и создание оригинальных алгоритмов восстановления содержания таких парниковых газов CO2 и CH4 для российского спектрометра высокого разрешения ДРИАДА.
Планируется создать алгоритм, комбинирующий в себе как новейшую спектроскопическую информацию для полинейного расчета газового поглощения, так и численное решения уравнение переноса излучения с учетом многократного рассеяния света в атмосфере на базе векторного кода дискретных ординат. Модель будет учитывать различные параметризации аэрозольного распределения.
Отдельно будут разработаны методы восстановления оптических характеристик перистых облаков по полосе 1.38 мкм, измеренной с высоким разрешением, а также скрининг облаков и аэрозоля по измерениям камеры с каналами в видимой-ближнем ИК диапазоне с учетом особенностей российского эксперимента.
На основании проведенных исследований будут определены цели и обоснование для дальнейших модификаций эксперимента на малых КА и спутниках. Разработанные алгоритмы могут быть использованы для восстановления содержания парниковых газов на других российских орбитальных спектрометрах ближнего ИК диапазона.
Коллектив включает специалистов в области исследования планетных атмосфер, а именно: создания аппаратуры для исследования атмосфер планет, численного моделирования, решения прямой и обратной задачи атмосферной оптики, исследования газовых составляющих, и аэрозоля в атмосферах планет. Полученные результаты будут опубликованы в 3 статьях в журналах из списков WoS, Scopus и RSCI.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
3000.0
|
| Дата начала |
2025-01-01
|
| Дата окончания |
2026-12-31
|
| Номер контракта |
25-27-00338
|
| Дата контракта |
2024-12-26
|
| Количество отчетов |
1
|
| УДК |
551.510.5 551.510.4
|
| Количество просмотров |
8
|
| Руководитель работы |
Федорова Анна Александровна
|
| Руководитель организации |
Петрукович Анатолий Алексеевич
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-10-27 09:15:17 UTC, 2025-10-27 09:15:17 UTC
|
| ОКПД |
Нет
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
спектроскопия; обратные задачи; дистанционное зондирование; Парниковые газы; метан; углекислый газ
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Фундаментальное исследование
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
37.21.77 - Моделирование физическое и математическое; 37.21.15 - Строение и состав атмосферы
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Дистанционное зондирование Земли
|
| Приоритеты научно-технического развития |
з) объективную оценку выбросов и поглощения климатически активных веществ, снижение их негативного воздействия на окружающую среду и климат, повышение возможности качественной адаптации экосистем, населения и отраслей экономики к климатическим изменениям;
|
| Регистрационные номера |
—
|
