Proboj u satelitskim posmatranjima omogućio je naučnicima da dobiju profile ozona visoke prostorne rezolucije, poboljšavajući naše razumevanje distribucije ozona i njegovog uticaja na atmosferu. Istraživanje, koje je sproveo istraživački tim koji su predvodili Čeng Liu i Fej Žao na Univerzitetu nauke i tehnologije u Kini, koristilo je podatke instrumenta za praćenje gasova u tragovima u životnoj sredini (EMI) na satelitu Gaofen-5, prvom kineskom ultraljubičastom vidljivom hiperspektralni spektrometar.
Ozon igra ključnu ulogu u atmosferi, a razumevanje njegove vertikalne distribucije je ključno za razumevanje njegovog horizontalnog i vertikalnog transporta, kao i njegovih fizičkih i hemijskih svojstava. Satelitska posmatranja su se pojavila kao jedna od najefikasnijih metoda za dobijanje profila ozona visoke rezolucije. Međutim, pronalaženje tačnih profila ozona pomoću EMI instrumenta predstavlja jedinstvene izazove zbog nedostupnih grešaka merenja i niskog odnosa signal-šum.
Tim je razvio algoritam posebno prilagođen karakteristikama EMI instrumenta, omogućavajući im da pronađu profile ozona koji se dobro slažu sa merenjima ozonske sonde na zemlji. Algoritam je pokazao impresivnu tačnost uklapanja, sa ostacima uklapanja manjim od 0,3% u većini regiona.
Preuzeti profili ozona pokazali su maksimalnu srednju pristrasnost od 20% na pet opsega širine. Štaviše, kada su primenjena jezgra za prosečno EMI, integrisani ozon u stratosferskom stubu i ozon u troposferskom stubu su pokazali odlično slaganje sa podacima ozonske sonde.
Zanimljivo je da istraživanje ne samo da je otkrilo sezonske varijacije površinskog ozona u donjim slojevima (0–7,5 km), već je takođe pokazalo različite trendove u gornjim slojevima (9,7–16,7 km). U martu je utvrđeno da se vrh ozona javlja na nadmorskoj visini od 9,7–16,7 km, naglašavajući zamršenu dinamiku distribucije ozona.
Štaviše, profili EMI ozona, zajedno sa podacima o potencijalnoj vrtložnosti i relativnoj vlažnosti, precizno su uhvatili značajan događaj upada u stratosferu koji se dogodio u centralnoj Kini od 11. do 15. avgusta 2019. Ovaj događaj je rasvetlio mehanizam transporta naniže koji intenzivira zagađenje površinskog ozonom, o čemu svedoči povećanje koncentracije ozona koje je primetio Kineski nacionalni centar za praćenje životne sredine (CNEMC).
Satelit Gaofen-5, lansiran 9. maja 2018, odigrao je ključnu ulogu u omogućavanju ovih revolucionarnih otkrića. Opremljen EMI instrumentom, satelit je obezbedio neprocenjive podatke za praćenje gasova u tragovima životne sredine, kao i za smeštaj kamere usmerene polarizacije (DPC) i instrumenta za praćenje gasova staklene bašte (GMI).
Studija je koristila inovativni algoritam za pronalaženje, poznat kao OEM, koji se ranije koristio za TROPOMI ozonske profile, kako bi se uspešno izvukli profili ozona iz povratno rasejanog zračenja koje je posmatrao EMI instrument. Ova metodologija se pokazala kao menjač u satelitskim merenjima profila ozona.
Istraživači otvaraju nove puteve u razumevanju distribucije ozona i njegovog uticaja na Zemljinu atmosferu. Dalji napredak u satelitskim opservacijama i algoritmima za pronalaženje nesumnjivo će doprineti našem znanju o dinamici ozona, olakšavajući efikasne strategije za praćenje i ublažavanje uticaja zagađenja ozonom.
