Сравнения радиофизических и оптического инфракрасного наземных методов измерений интегрального содержания водяного пара в атмосфере

Радиофизические методы зондирования атмосферы в силу своей всепогодности позволяют, в частности, выполнять непрерывные наблюдения вариаций атмосферного содержания водяного пара — важнейшего естественного парникового газа. На измерительной станции Санкт-Петербургского госуниверситета в г. Петергоф (59,88$^\circ$ с. ш., 29,83$^\circ$ в. д.) функционирует ряд наземных приборов, осуществляющих определение общего содержания водяного пара (ОСВП) в атмосфере. В течение года, с сентября 2014 по сентябрь 2015 года, были проведены синхронные измерения ОСВП двумя радиофизическими методами — микроволновым и радиорефракционным, а также оптическим инфракрасным методом. Сравнения показали, что в среднем систематические и случайные рассогласования между тремя методами составляют 0,3-0,5 кг/м2 и 0,4—0,6 кг/м2 (8—11 %) соответственно относительно инфракрасного метода. Наибольшие относительные расхождения результатов различных типов измерений (до 20 %) наблюдаются при очень малых значениях ОСВП (менее 5 кг/м2). Эмпирические оценки случайных погрешностей методов составили 0,5; 0,3 и 0,3 кг/м2 для радиорефракционного, микроволнового и инфракрасного методов соответственно. Результаты измерения ОСВП радиорефракционным и микроволновым методами хорошо согласуются между собой и превышают результаты измерений оптическим методом. Полученные расхождения в оценках ОСВП малы по сравнению с опубликованными ранее результатами аналогичных сопоставлений, что обусловлено, в частности, высоким пространственно-временным согласованием различных измерений.