Уровень концентраций парниковых газов в атмосфере является определяющим фактором формирования климата планеты. Антропогенное воздействие, вызванное активной деятельностью человека в период индустриального развития, считается основной причиной резкого повышения концентрации углекислого газа в атмосфере. За последние 60 лет концентрация СО2 выросла более чем на 100 частиц на миллион (ppm), и рост продолжается. В масштабах планеты это приводит к таянию ледников, повышению уровня океана и увеличению средней температуры на поверхности планеты.

Водяной пар (H2O) – самый активный из парниковых газов; его вклад в общий объём, согласно научным источникам, составляет порядка 50%. Углекислый газ является наиболее сильным парниковым газом после водяного пара. Вклад СО2 достигает 25%. Вследствие сильного влияния данных парниковых газов на климат Земли наблюдение за их содержанием в атмосфере носит фундаментальный характер. По этой причине сегодня проблему мониторинга концентрации газов с использованием методов и средств дистанционного зондирования относят к актуальной. Решение данной задачи предложили в Институте оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН: здесь разработан уникальный прибор.

Учёные провели расчёт спектра пропускания атмосферы и моделирование лидарных сигналов в информативном диапазоне зондирования парниковых газов ( CO2 и H2O ) на горизонтальных тропосферных трассах с использованием разрабатываемой двухканальной инфракрасной лидарной системы и показали, что спектральный диапазон работы лидарной системы (2043–2050 нм) является предпочтительным для одновременного зондирования и мониторинга CO2 и H2O в приземном слое атмосферы. В этом состоит научная новизна исследования и разработки прибора.

На практике подобные системы могут использоваться при развитии измерительных комплексов карбоновых полигонов, для контроля газового состава атмосферы в индустриальных центрах, на фоновых измерительных станциях, в районах болотных экосистем и для проведения многолетних мониторинговых измерений в составе обсерваторий. Проект при поддержке РНФ рассчитан на период выполнения до 2025 года.