Vol. 30, issue 08, article # 11

Veretennikov V.V. Interannual variability of aerosol microstructure parameters retrieved from the data of solar photometry in Tomsk. // Optika Atmosfery i Okeana. 2017. V. 30. No. 08. P. 705–715 [in Russian].
Copy the reference to clipboard
Abstract:

Results of investigations of the time variability of aerosol microstructure parameters retrieved by inversion of spectral measurements of the aerosol optical depth (АОD) are presented. The input data were obtained at the IAO SB RAS using solar photometers of SP type in the observation periods 2003–2006 and 2011–2014. During the first period of measurement, the АОD was measured at 13 wavelengths in the range 0.37–4 mm. In the second observation period, the upper limit of the spectral range of measurements was 2.14 mm. The total volume of the data processed included over 7000 hourly average spectra. The geometric aerosol cross section, volume concentration, and average particle radius are analyzed.

Keywords:

aerosol optical thickness, aerosol microstructure, inverse problems

References:

  1. WMO/GAW aerosol measurement procedures: Guidelines and recommendations. GAW Report N 153. Geneva: WMO, 2003.
  2. Gorchakov G.I., Emilenko A.S., Sviridenkov M.A., Sidorov V.N. Issledovanie dolgoperiodnoj vremennoj izmenchivosti koncentracii submikronnogo ajerozolja // Optika atmosf. i okeana. 1998. V. 11, N 6. P. 613–614.
  3. Isakov A.A., Gruzdev A.N., Tihonov A.V. O dolgoperiodnyh variacijah opticheskih i mikrofizicheskih parametrov prizemnogo ajerozolja // Optika atmosf. i okeana. 2005. V. 18, N 5–6. P. 393–399.
  4. Isakov A.A., Gruzdev A.N. Dolgoperiodnye variacii opticheskih i mikrofizicheskih parametrov prizemnogo ajerozolja na Zvenigorodskoj nauchnoj stancii // Izv. RAN. Fiz. atmosf. i okeana. 2009. V. 45, N 2. P. 245–254.
  5. Gruzdev A.N., Isakov A.A. O prirode dolgoperiodnyh variacij massovoj koncentracii prizemnogo ajerozolja // Optika atmosf. i okeana. 2015. V. 28, N 9. P. 810–815; Gruzdev A.N., Isakov A.A. On the nature of long-period variations in mass concentration of near-ground aerosol // Atmos. Ocean. Opt. 2016. V. 29, N 1. P. 73–78.
  6. Kozlov V.S., Panchenko M.V., Tumakov A.G., Shmargunov V.P., Yausheva E.P. Some peculiarities of the mutual variability of the content of soot and sub-micron aerosol in the near-ground air layer // J. Aerosol Sci. 1997. V. 28, suppl. 1. P. 231–232.
  7. Kozlov V.S., Panchenko M.V., Jausheva E.P. Otnositel'noe soderzhanie sazhi v submikronnom ajerozole kak indikator vlijanija dymov udalennyh lesnyh pozharov // Optika atmosf. i okeana. 2006. V. 19, N 6. P. 484–491.
  8. Kozlov V.S., Panchenko M.V., Jausheva E.P. Vremennaja izmenchivost' soderzhanija submikronnogo ajerozolja i sazhi v prizemnom sloe atmosfery Zapadnoj Sibiri // Optika atmosf. i okeana. 2007. V. 20, N 12. P. 1082–1085.
  9. Makienko Je.V., Phalagov Ju.A., Rahimov R.F., Uzhegov V.N., Shhelkanov N.N. Issledovanie dinamiki razvitija opticheski plotnyh zimnih dymok metodom obrashhenija izmerenij spektral'noj prozrachnosti atmosfery // Optika atmosf. i okeana. 1994. V. 7, N 11–12. P. 1504–1507.
  10. Makienko Je.V., Phalagov Ju.A., Rahimov R.F., Uzhegov V.N., Shhelkanov N.N. Analiz osobennostej mikrostruktury ajerozolja zimnej dymki po rezul'tatam obrashhenija dannyh opticheskih izmerenij // Optika atmosf. i okeana. 1995. V. 8, N 9. P. 1272–1279.
  11. Makienko Je.V., Rahimov R.F., Phalagov Ju.A., Uzhegov V.N. Mikrofizicheskaja interpretacija anomal'noj spektral'noj zavisimosti ajerozol'nogo oslablenija izluchenija na prizemnoj trasse // Optika atmosf. i okeana. 2003. V. 16, N 12. P. 1102–1106.
  12. Kabanov D.M., Kurbangaliev T.R., Rasskazchikova T.M., Sakerin S.M., Hutorova O.G. Vlijanie sinopticheskih faktorov na variacii ajerozol'noj opticheskoj tolshhi atmosfery v uslovijah Sibiri // Optika atmosf. i okeana. 2011. V. 24, N 8. P. 665–674; Kabanov D.M., Kurbangaliev T.R., Rasskazchikova T.M., Sakerin S.M., Khutorova O.G. The influence of synoptic factors of variations of atmospheric aerosol optical depth under Siberian conditions // Atmos. Ocean. Opt. 2011. V. 24, N 6. 543–553.
  13. URL: http://www.cimel.fr/
  14. Holben B.N., Eck T.F., Slutsker I., Tanre D., Buis J.P., Setzer A., Vermote E., Reagan J.A., Kaufman Y.J., Nakadjima T., Lavenu F., Jankowiak I., Smirnov A. AERONET – A federated instrument network and data archive for aerosol characterization // Remote Sens. Environ. 1998. V. 66, N 1. P. 1–16.
  15. URL: http://aeronet.gsfc.nasa.gov/
  16. Sakerin S.M., Kabanov  D.M., Rostov A.P., Turchinovich S.A., Turchinovich Ju.S. Sistema setevogo monitoringa radiacionno-aktivnyh komponentov atmosfery. Part I. Solnechnye fotometry // Optika atmosf. i okeana. 2004. V. 17, N 4. P. 354–360.
  17. Sakerin S.M., Kabanov  D.M., Rostov A.P., Turchinovich S.A., Knjazev V.V. Solnechnye fotometry dlja izmerenij spektral'noj prozrachnosti atmosfery v stacionarnyh i mobil'nyh uslovijah // Optika atmosf. i okeana. 2012. V. 25, N 12. P. 1112–1117; Sakerin S.M., Kabanov D.M., Rostov A.P., Turchinovich S.A., Knyazev V.V. Sun photometers for measuring spectral air transparency in stationary and mobile conditions // Atmos. Ocean. Opt. 2013. V. 26, N 4. P. 352–356.
  18. Veretennikov V.V. Obratnye zadachi solnechnoj fotometrii dlja integral'nyh ajerozol'nyh raspredelenij. I. Teorija i chislennyj jeksperiment v submikronnoj oblasti razmerov chastic // Optika atmosf. i okeana. 2006. V. 19, N 4. P. 294–300.
  19. Veretennikov V.V., Men'shhikova S.S. Osobennosti vosstanovlenija mikrostrukturnyh parametrov ajerozolja iz izmerenij ajerozol'noj opticheskoj tolshhiny. Part I. Metodika reshenija obratnoj zadachi // Optika atmosf. i okeana. 2013. V. 26, N 4. P. 306–312; Veretennikov V.V., Men’shchikova S.S. Features of retrieval of microstructural parameters of aerosol from measurements of aerosol optical depth. Part I. Technique for solving the inverse problem // Atmos. Ocean. Opt. 2013. V. 26, N 6. P. 473–479.
  20. Veretennikov V.V., Men'shhikova S.S. Osobennosti vosstanovlenija mikrostrukturnyh parametrov ajerozolja iz izmerenij ajerozol'noj opticheskoj tolshhiny. Part II. Rezul'taty obrashhenija // Optika atmosf. i okeana. 2013. V. 26, N 4. P. 313–324; Veretennikov V.V., Men’shchikova S.S. Features of retrieval of microstructural parameters of aerosol from measurements of aerosol optical depth. Part II. Inversion results // Atmos. Ocean. Opt. 2013. V. 26, N 6. P. 480–491.
  21. Veretennikov V.V., Men'shhikova S.S. Godovoj cikl v izmenchivosti mikrostrukturnyh parametrov ajerozolja po dannym solnechnoj fotometrii // Optika atmosf. i okeana. 2014. V. 27, N 12. P. 1035–1041; Veretennikov V.V., Men’shchikova S.S. Annual cycle in the variability of aerosol microstructure parameters according to solar photometry data // Atmos. Ocean. Opt. 2015. V. 28, N 2. P. 126–132.
  22. Veretennikov V.V., Men'shhikova S.S. Vosstanovlenie mikrostruktury ajerozolja iz izmerenij oslablenija sveta v atmosfere pri ogranichenii spektral'nogo diapazona // Оптика атмосф. и океана. 2015. V. 28, N 10. P. 883–891; Veretennikov V.V., Men’shchikova S.S. Reconstruction of the aerosol microstructure from measurements of light extinction in the atmosphere under restriction of the spectral range // Atmos. Ocean. Opt. 2016. V. 29, N 1. P. 18–26.
  23. Veretennikov V.V. Estimation of microstructure parameters of the coarsely dispersed aerosol based on their statistical relationships with spectral measurements of the aerosol optical thickness // Proc. SPIE. 2016. V. 10035. P. 1003541. DOI: 10.1117/12.2249140.
  24. Belan B.D., Zadde G.O., Kuskov A.I., Rasskazchikova T.M. Spektral'naja prozrachnost' atmosfery v osnovnyh sinopticheskih ob#ektah // Optika atmosf. i okeana. 1994. V. 7, N 9. P. 1187–1197.
  25. Belan B.D., Rasskazchikova T.M., Skljadneva T.K. Sinopticheskij rezhim Tomska za 1993–2004 years // Optika atmosf. i okeana. 2005. V. 18, N 10. P. 887–892.
  26. Kozlov V.S., Panchenko M.V., Jausheva E.P. Otnositel'noe soderzhanie sazhi v submikronnom ajerozole kak indikator vlijanija dymov udalennyh lesnyh pozharov // Optika atmosf. i okeana. 2006. Т. 19, № 6. С. 484–491.
  27. Makienko Je.V., Kabanov D.M., Rahimov R.F., Sakerin S.M. Izmenenija mikrostruktury ajerozolja pod vozdejstviem dymov po rezul'tatam obrashhenija dannyh spektral'nyh opticheskih izmerenij // Optika atmosf. i okeana. 2007. V. 20, N 4. P. 321–327.
  28. Sakerin S.M., Gorbarenko E.V., Kabanov D.M. Osobennosti mnogoletnej izmenchivosti ajerozol'noj opticheskoj tolshhiny atmosfery i ocenki vlijanija razlichnyh faktorov // Optika atmosf. i okeana. 2008. V. 21, N 7. P. 625–631.
  29. Sakerin S.M., Veretennikov V.V., Zhuravleva T.B., Kabanov D.M., Nasrtdinov I.M. Sravnitel'nyj analiz radiacionnyh harakteristik ajerozolja v situacijah dymov pozharov i obychnyh uslovijah // Optika atmosf. i okeana. 2010. V. 23, N 6. P. 451–461.
  30. Bizin M.A., Popova S.A., Chankina O.V., Makarov V.I., Shinkorenko M.P., Smoljakov B.S., Kucenogij K.P. Vlijanie lesnyh pozharov na massovuju koncentraciju, dispersnyj i himicheskij sostav atmosfernogo ajerozolja v regional'nom masshtabe // Optika atmosf. i okeana. 2013. V. 26, N 6. P. 484–489.
  31. Kozlov V.S., Yausheva E.P., Terpugova S.A., Panchenko M.V., Chernov D.G., Shmargunov V.P. Optical-microphysical properties of smoke haze from Siberia forest fires in summer 2012 // Int. J. Remote Sens. 2014. V. 35, N 15. P. 5722–5741.
  32. Gorchakov G.I., Sitnov S.A., Sviridenkov M.A., Semoutnikova E.G., Emilenko A.S., Isakov A.A., Kopeikin V.M., Karpov A.V., Gorchakova I.A., Verichev K.S., Kurbatov G.A., Ponomareva T.Ya. Satellite and ground- based monitoring of smoke in the atmosphere during the summer wildfires in European Russia in 2010 and Sibåria in 2012 // Int. J. Remote Sens. 2014. V. 35, N 15. P. 5698–5721.
  33. Rahimov R.F., Kozlov V.S., Panchenko M.V., Tumakov A.G., Shmargunov V.P. Cvojstva atmosfernogo ajerozolja v dymovyh shlejfah lesnyh pozharov po dannym spektronefelometricheskih izmerenij // Optika atmosf. i okeana. 2014. V. 27, N 2. P. 126–133; Rakhimov R.F., Kozlov V.S., Panchenko M.V., Tumakov A.G., Shmargunov V.P. Properties of atmospheric aerosol in smoke plumes from forest fires according to spectronephelometer measurements // Atmos. Ocean. Opt. 2014. V. 27, N 3. P. 275–282.

Back