Лаборатория контроля озонного слоя атмосферы

Лаборатория КОСА  расположена на территории филиала ГГО в пос. Воейково Ленинградской области.

Задачи лаборатории:

• Методическое, техническое и метрологическое обеспечение мониторинга общего содержания озона (ОСО) и ультрафиолетовой радиации (УФР) над территорией РФ:
          методическое руководство озонной сетью;
          сбор и анализ результатов станционных измерений;
          обеспечение  работы эталона ОСО и поверка озонометров;
          модернизация и ремонт озонометров.
• Анализ и оценка состояния озонного слоя и уровня приходящей к земле УФР.
• Подготовка и представление информации для международного обмена и пользователей.

Широкие международные исследования озонного слоя были начаты в 1955-57 гг в соответствии с программами Международного Геофизического Года (МГГ) и Международного Года Спокойного Солнца (МГСС). При активном участии ГГО были разработаны методы измерений ОСО и созданы приборы, рассчитанные на использование в разнообразных условиях территории СССР. Озонная сеть на территории СССР  была создана на базе фильтровых озонометров. Последняя модификация - озонометр М-124, была изготовлена в 1983 г. и работает на станциях более 30 лет.

В настоящее время по разработанной в ГГО методике ежедневные измерения ОСО выполняют 28 станций Росгидромета и 5 станций Казахстана, которые представляют треть мировой озонной сети. Методика измерений по зениту неба позволяет  получать сведения о содержании озона при низких высотах Солнца и при любой облачности.

ГГО является центром ВМО по калибровке и контролю качества измерений ОСО фильтровыми озонометрами. Единая шкала измерений на сети Росгидромета поддерживается регулярной поверкой всех озонометров по эталону – спектрофотометру Добсона № 108, который, в свою очередь,  каждые 4 года участвует в сравнениях с региональным эталоном ВМО.

Результаты сравнений показали, что за последние 30 лет расхождения между эталоном сети Росгидромета и эталоном ВМО не превышали 0,5%. В июне 2014 г. сравнения с европейским эталоном в Германии показали, что расхождение показаний эталона Росгидромета с эталоном ВМО не превышало 0.18%.

Шкала измерений УФР поддерживается рабочим эталоном 1 разряда - галогенной лампой КГМ 120-1000 Вт, которая ежегодно поверяется во ВНИИОФИ.

Ежедневно среднедневные значения ОСО со станций отправляются в Гидрометцентр РФ и далее в ГГО и ЦАО, а также в Мировой центр ВМО по озону и УФ радиации (МЦДОУФ) для представления вместе сданными мировой озонной сети на картах текущего состояния озонного слоя.

Все исходные данные станций ежедневно поступают в ЛКОСА, где проверяется их соответствие методике измерений ОСО, оценивается наличие случайных и систематических погрешностей. Анализ результатов измерений по солнцу и зениту, сравнений рабочего и запасного приборов, а также межстанционный и синоптический анализ позволяет обеспечить хорошее качество получаемой информации.

Проверенные данные станций направляются в МЦДОУФ и доступны для пользователей.

Полученные на сети Росгидромета результаты многолетних  наблюдений (1973- 2014 гг.) позволяют оценить текущее состояние защитного озонного слоя над территорией РФ, а также тренды и тенденции его изменений. Анализ был произведен на основе разделения поля озона на 5 регионов со сравнительно однородным содержанием озона в каждом из них: Северо-запад и Юго-запад России, Западная и Восточная Сибирь и Дальний Восток. Для каждого региона была рассчитана норма (средние значения за 30 лет с 1973 по 2002 гг.), ежемесячные и среднегодовые значения и отклонения от нормы. Ход межгодовых изменений ОСО над территорией России существенно различался: с 1973 по1993 год содержание озона уменьшалось, с 1992 по 1995 год наблюдалась минимальная толщина озонного слоя, в период с 1993 по 1999 год отмечен значительный рост ОСО, а с 1996 по 2014 гг. - средний уровень содержания озона был несколько ниже нормы при слабом  падении ОСО. Во всех регионах отчетливо проявилось чередование максимумов и минимумов среднегодовых значений ОСО с периодом 2,4 года.

В марте 2014 г. над Европейской территорией России толщина озонового слоя была наименьшей за 41 год наблюдений.

Длительный срок использования озонометров М-124 с ручным способом наблюдений потребовал замены приборов современной автоматизированной аппаратурой. В 2009-2011 г. в ФГБУ ГГО совместно с ЗАО «Лазерный центр ИТМО» был  разработан  спектрометр озонный ультрафиолетовый УФОС,  предназначенный для измерений ОСО и спектрального состава УФР в диапазоне 290-400 нм с разрешением 1 нм.

В 2014 г. ЗАО «Лазерный центр ИТМО» изготовил первую партию УФОС, которая прошла государственные испытания во ВНИИОФИ. С 2015 г. начинается оснащение озонометрических станций автоматизированной аппаратурой.