Физики разработали технологию измерения общего содержания озона на основе машинного обучения

Ученые из Санкт-Петербургского университета совместно с коллегами из Научно-исследовательского центра «Планета» и Исследовательского центра имени Келдыша создали нейросетевой алгоритм для измерения содержания озона в атмосфере с использованием данных российского метеоспутника. Исследование выполнено в Лаборатории исследования озонового слоя и верхней атмосферы СПбГУ.

Озон поглощает ультрафиолетовое излучение Солнца, защищая живые организмы, и влияет на химические реакции в верхних слоях атмосферы. Спектрометр ИКФС-2 на спутниках серии «Метеор-М» измеряет спектры уходящего излучения, содержащие информацию о составе атмосферы. Разработанный алгоритм и код применимы к приборам на борту следующих спутников этой серии, запуск одного из которых запланирован на лето.

Нейросеть, лежащая в основе алгоритма, была обучена на данных за шесть лет наблюдений. Для этого обработано более 19 миллионов спектров, измеренных прибором ИКФС-2, в сочетании с измерениями общего содержания озона со спутника Aura. Результаты измерений, полученные с помощью нового алгоритма, сравнивали с данными наземных инструментов и специализированных спутников: расхождения не превышают 3%.