Полное содержание CO2 и CH4 в атмосфере юга западной Сибири по данным спутников GOSAT и GOSAT-2
УДК 551.510.41
Аннотация
Представлены результаты исследования межгодовой изменчивости и сезонной динамики полного содержания диоксида углерода (XCO2) и метана (ХСН4) в атмосфере юга Западной Сибири (48°-53° с.ш., 60°-90° в.д.) для периода 2009-2024 гг. Информационной основой исследования являются данные Фурье-интерферометра TANSO-FTS, установленного на спутниках GOSAT и GOSAT-2 Японского агентства аэрокосмических исследований. В результате анализа спутниковых данных установлены линейные тренды, показывающие рост содержания обоих газов и демонстрирующие хорошее согласие с глобальными фоновыми оценками. Показано наличие сезонных циклов XCO2 и ХСН4, имеющих противоположные фазы, что обусловлено особенностями динамики биосферных и физико-химических процессов. Полное содержание СН4 в годовом цикле имеет выраженный минимум в апреле-мае и максимум в летние месяцы. Максимум содержания CO2 установлен в марте-апреле, а минимум приходится на конец лета — начало осени. Показано хорошее согласие полученных результатов с независимыми спутниковыми измерениями (OCO-2, TROPOMI), а также с результатами глобальной химической транспортной модели GEOS-Chem. Главный вывод работы заключается в том, что, несмотря на отсутствие наблюдений в зимний период, данные GOSAT/GOSAT-2 являются важным дополнительным источником информации в исследованиях сезонной и межгодовой динамики парниковых газов в атмосфере юга Западной Сибири.
Скачивания
Литература
Friedlingstein P., Jones M.W., O’Sullivan M., et al. Global Carbon Budget 2021 // Earth System Science Data. 2022. Vol. 14. P. 1917-2005. https://doi.org/10.5194/essd-14-1917-2022
Masson-Delmotte V., Zhai P., Pirani A., et al. IPCC, 2021: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA: Cambridge University Press. 2021. P. 3-32. https://doi.org/10.1017/9781009157896.001
Bohn T.J., Melton J.R., Ito A., et al. WETCHIMP-WSL: Intercomparison of Wetland Methane Emissions Models over West Siberia // Biogeosciences. 2015. Vol. 12. P. 3321-3349. https://doi.org/10.5194/bg-12-3321-2015
Yokota T., Yoshida Y., Eguchi N., et al. Global Concentrations of CO2 and CH4 Retrieved from GOSAT: First Preliminary Results // SOLA. 2009. Vol. 5. P. 160-163. https://doi.org/10.2151/sola.2009-041
Imasu R., Matsunaga T., Nakajima M., et al. Greenhouse Gases Observing SATellite 2 (GOSAT-2): Mission Overview // Progress in Earth and Planetary Science. 2023. Vol. 10. No 1. https://doi.org/10.1186/s40645-023-00562-2
Butz A., Galli A., Hasekamp O., et al. TROPOMI aboard Sentinel-5 CH4 Retrievals for Aerosol and Precursor: Prospective Performance of Cirrus Loaded Atmospheres // Remote Sensing of Environment. 2012. Vol. 120. P. 267-276.
Frankenberg C., Pollock R., Lee R.A.M., et al. The Orbiting Carbon Observatory (OCO-2): Spectrometer Performance Evaluation Using Pre-launch Direct Sun Measurements // Atmospheric Measurement Techniques. 2015. Vol. 8. No 1. P. 301-313. https://doi.org/10.5194/amt-8-301-2015
GOSAT Project // GOSAT Data Archive Service (GDAS). URL: https://data2.gosat.nies.go.jp (дата обращения: 01.12.2025).
GOSAT-2 Project // GOSAT-2 Product Archive. [URL: https://prdct.gosat-2.nies.go.jp (дата обращения: 01.12.2025).
GOSAT-2 TANSO-FTS-2 SWIR L2 Column-averaged Dry-air Mole Fraction Product: Product File Format Descriptions (Ver. 04, Vol. 5). National Institute for Environmental Studies (NIES). Tsukuba: NIES, 2025. 14 p.
Jacobs N., Simpson W.R., Graham K.A., et al. Spatial Distributions of XCO2 Seasonal Cycle Amplitude and Phase over Northern High-latitude Regions // Atmospheric Chemistry and Physics. 2021. Vol. 21. No 22. P. 16661-16687. https://doi.org/10.5194/acp-21-16661-2021
Bey I., Jacob D.J., Yantosca R.M., et al. Global Modeling of Tropospheric Chemistry with Assimilated Meteorology: Model Description and Evaluation // Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 2001. Vol. 106. No D19. P. 2307323095. https://doi.org/10.1029/2001JD000807
Bukosa B., Fisher J.A., Deutscher N.M., Jones D.B.A. A Coupled CH4, CO and CO2 Simulation for Improved Chemical Source Modeling // Atmosphere. 2023. Vol. 14. No 5. Article 764. https://doi.org/10.3390/atmos14050764
Kataoka F., Crisp D., Taylor T.E., et al. The CrossCalibration of Spectral Radiances and Cross-Validation of CO2 Estimates from GOSAT and OCO-2 // Remote Sensing. 2017. Vol. 9. No 11. Article 1158. https://doi.org/10.3390/rs9111158
Lan X., Thoning K.W., Dlugokencky E.J. Trends in Globally-averaged CH4, N2O, and SF6 Determined from NOAA Global Monitoring Laboratory Measurements [Data set]. NOAA Global Monitoring Laboratory. Version 2025-12. 2025. https://doi.org/10.15138/P8XG-AA10
Lan X., Tans P., Thoning K., et al. NOAA Greenhouse Gas Marine Boundary Layer Reference [Data set]. NOAA Global Monitoring Laboratory. 2025. https://doi.org/10.15138/DVNP-F961
Lagutin A.A., Volkov N.V., Mordvin E.Yu. Methane Emission from the Western Siberia's Wetland Ecosystems in 2000-2050 // Acta Biologica Sibirica. 2024. Vol. 10. P. 171-188. https://doi.org/10.5281/zenodo.10920669
Lagutin A.A., Mordvin E.Y., Volkov N.V. Regression Model for Reconstruction of the Total Methane Content According to the Data from AIRS Hyperspectrometer and Chemical Transport Model MOZART-4 // Proceedings of SPIE. 2023. Vol. 12780 (29th International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics: Atmospheric Physics). Article 1278062. https://doi.org/10.1117/12.2690784
Copyright (c) 2026 Егор Юрьевич Мордвин, Дмитрий Сергеевич Сергиенко, Анатолий Алексеевич Лагутин
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
