Atmospheric Chemistry and Physics: Зональная изменчивость трендов метана, полученная по спутниковым данным
Прибор мониторинга тропосферы (TROPOMI) на борту спутника Sentinel-5 Precursor (S5P) является частью последнего поколения спутникового мониторинга газовых примесей и обеспечивает новый уровень пространственно-временной информации с ежедневным глобальным охватом, что позволяет рассчитывать ежедневные глобальные средние концентрации CH4. Для исследования изменений содержания метана в атмосфере необходимо определить фоновый уровень CH4 (т.е. концентрацию CH4 без сезонных и краткосрочных изменений). Темпы роста CH4 изменяются сложным образом, и средние зональные значения в высоких широтах могут иметь пробелы во временных рядах, и поэтому простые методы аппроксимации не дают надёжных результатов. В этой статье представлен подход, основанный на подгонке ансамбля динамических линейных моделей к данным TROPOMI, из которых лучшая модель выбирается с помощью перекрёстной проверки для предотвращения переобучения. Этот метод является быстрым в вычислительном отношении и не зависит от дополнительных входных данных, что позволяет быстро и непрерывно анализировать самые последние данные временных рядов. Авторы представляют результаты глобального годового увеличения содержания метана (ГУСМ) за первые 4,5 года данных S5P/TROPOMI, которые показывают хорошее согласие с ГУСМ из других источников. Кроме того, авторы исследовали, какую информацию можно получить из зональных полос. Из-за быстрого меридионального перемешивания внутри полушарий были использованы зональные темпы роста вместо ГУСМ, поскольку они обеспечивают более высокое временное разрешение. Можно наблюдать явные различия между темпами роста в Северном и Южном полушариях, особенно в 2019 и 2022 годах. Темпы роста демонстрируют схожие закономерности внутри полушарий и не показывают краткосрочных изменений в течение многих лет, что говорит о том, что воздушные массы внутри полушария хорошо перемешаны в течение года. Кроме того, темпы роста, полученные на основе данных S5P/TROPOMI, в значительной степени соответствуют темпам роста, полученным на основе данных Службы мониторинга атмосферы Copernicus (CAMS), оптимизированных для глобальной инверсии (CAMS/INV), в которых используются наземные наблюдения. В 2019 году наблюдается снижение темпов роста в Южном полушарии, тогда как в Северном полушарии темпы роста остаются стабильными или увеличиваются. В 2020 году можно наблюдать значительное увеличение темпов роста в Южном полушарии, что соответствует недавно зарегистрированному увеличению выбросов из водно-болотных угодий Южного полушария. В 2022 году сокращение глобального ГУСМ можно объяснить снижением темпов роста в Северном полушарии, тогда как темпы роста в Южном полушарии остались высокими. Исследования потоков по данным CAMS/INV подтверждают эти наблюдения и позволяют предположить, что уменьшение потоков в Северном полушарии в основном связано с уменьшением антропогенных потоков, в то время как в Южном полушарии потоки из водно-болотных угодий продолжали расти. Хотя продолжающееся увеличение потоков из водно-болотных угодий в Южном полушарии согласуется с существующими исследованиями причин наблюдаемых тенденций метана, разница между увеличением метана в Северном и Южном полушариях в 2022 году ранее не обсуждалась и требует дальнейших исследований.
