Немецкие ученые провели исследование конструкции бортового лидара N2O

Дайджест исследований

Закись азота N2O - третий по значимости парниковый газ, измененный в результате деятельности человека, после диоксида углерода и метана. В данном исследовании рассматривается возможность использования воздушного лидара дифференциального поглощения для измерения повышения концентрации N2O над сельскохозяйственными, промышленными и сжигающими биомассу источниками. Средняя инфракрасная область спектра, где существуют достаточно сильные линии поглощения N2O, затрудняет пассивное дистанционное зондирование с помощью спектроскопии из-за низкой солнечной радиации и теплового излучения. Лидарное дистанционное зондирование в основном возможно благодаря лазеру как независимому источнику излучения, но пока не реализовано из-за технологических проблем. Исследованы полосы поглощения N2O в среднем инфракрасном диапазоне, пригодные для дистанционного зондирования. Моделирование показывает, что положение спектральной впадины между двумя сильными линиями N2O в полосе 4,5 мкм является наиболее предпочтительным вариантом. Второй вариант существует в полосе 3,9 мкм, что связано с большими ограничениями по стабильности частоты лазера и меньшей чувствительностью измерений. Оба варианта удовлетворяют требованиям к измерениям N2O для количественной оценки выбросов в сельскохозяйственных районах или точечных источниках (точность измерений 0,5 %, пространственное разрешение 500 м) при технически реализуемых и доступных характеристиках передатчика (средняя мощность лазера 100 мВт) и приемника (телескоп 20 см) для лидара дифференциального поглощения с интегрированной траекторией, который измеряет концентрацию столба под самолетом. Разработка воздушного лидара N2O вполне осуществима, но для этого потребуется прогресс в области инфракрасных лазерных излучателей и технологии малошумного обнаружения. Он также послужит предшественником космических версий, которые пока недостижимы из-за отсутствия космической техники.

Исследование опубликовано в журнале Atmospheric Measurement Techniques.