Загрузить: Word     PDF

SCIAMACHY - новая космическая технология, которая дает нам трехмерное представление об озоне.

1. Английский канал ENVISAT с 2002 года представляет из космоса фотографии, а также данные об озоновом слое.
 

 В космосе

1 марта 2002 г. ракета ARIANE 5 взлетела из космического центра Коуроу во французской Гвиане (Северное побережье Южной Америки). На борту она имела спутник ENVISAT, весом 8 тонн. На этом спутнике находился небольшой аппарат, называемый SCIAMACHY  (SCanning Imaging Absorption spectroMeter for Atmospheric CHartographY - абсорбционный спектрометр для атмосферного картирования;  www.sciamachy.de).
Сейчас SCIAMACHY позволяет получить о нашей атмосфере из космоса больше информации, чем когда-либо прежде. Он также ведет наблюдение за озоновым слоем нашей планеты.

Ученые института Физики окружающей среды и дистанционного исследования в Бремене – партнеры проекта ACCENT. Они внесли свой вклад в создании SCIAMACHY и курируют измерения. После многих лет совместной работы глаза всех сотрудников прикованы к большому экрану, где они наблюдают запуск ракеты в течение “Бременской Космической Ночи”

3. Фото слева:
Ракета ARIAN 5 на большом экране: 31 секунда до взлета © IUP Bremen

SCIAMACHY имел предшественника в Бремене: GOME (эксперимент по мониторингу глобального озона). Однако, SCIMACHY имеет намного более широкий диапазон электромагнитного спектра, чем GOME и воспринимает намного больше, чем человеческий глаз.
 

То что мы воспринимаем своими глазами и называем светом с физической точки зрения является электромагнитном излучением. Энергия этого излучения уменьшается начиная с фиолетового, через синий, зеленый, желтый, оранжевый и красный цвета. SCIAMACHY наблюдает также за ультрафиолетовым (после фиолетового) излучением с большей энергией и за инфракрасным (после красного) излучением с меньшей энергии.

Множество молекул поглощают излучение в этом диапазоне длин волн (абсорбция), поэтому это излучение не достигает аппаратуры. Следовательно, по количеству абсорбированного излучениея можем рассчитать концентрацию молекул в воздухе (для озона – триллион (10¹²) молекул в cм³).

 Трехмерная информация

Молекул озона значительно больше в так называемом озоновом слое – между 15 и 35 км над земной поверхностью. Озон также имеется и у земной поверхности, а летом иногда в больших количествах, чем нам бы хотелось.
 

"Глаз" в космосе видит общее количество озона (столб озона) между спутником и земной поверхностью одновременно, "хороший" озон в озоновом слое и, иногда, проблематичный озон в приземном слое. TOMS и GOME могли предоставить данные об озоне над всей земной поверхностью. Но они не могли определить распределение озона по высоте. SCIAMACHY в состоянии сделать это.

Магические слова – NADIR и LIMB. Они устанавливаются в различных точках обзора во время измерений. В положении NADIR сканируется атмосфера ниже спутника. В положении LIMB аппарат сканирует земную поверхность через атмосферу по касательной.

Спустя приблизительно 7 минут после измерения в положении LIMB, та же область атмосферы может быть измерена в положении NADIR. Таким образом, может быть рассчитано трехмерное изображение концентрации озона в атмосфере.

Все картинки могут быть увеличены нажатием на них. (30 - 40 KB)

 Измерения SCIAMACHY

На нижеследующих цветных диаграммах показаны обработанные результаты измерений SCIAMACHY за 30-ое сентября 2004 г. и 30-ое марта 2005 г. На поперечных сечениях близ полюсов Антарктики и Арктики показана плотность молекул озона в атмосфере на четырех различных высотах.
 

10.  Данные за 2004-09-30

С началом весны в Антарктике появляется озоновая дыра. Особенно вокруг полюса и в секторе между 300° и 0° число молекул озона в cм³ воздуха очень занижено.

15.  Данные за 2005-03-30

Уменьшение озона весной в Арктике не так очевидно. Однако, иногда здесь слой озона также значительно утончается, в результате чего сильно повышается ультрафиолетовое излучение над Северной и Центральной Европой, а также над Канадой.