Том 14, номер 08, статья № 13

pdf Мельникова И.Н. Оптическая модель облачности, полученная из самолетных спектральных измерений коротковолновой солнечной радиации. // Оптика атмосферы и океана. 2001. Т. 14. № 08. С. 710-721.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

Спектральные значения оптических параметров слоистообразных облаков (альбедо однократного рассеяния и оптическая толщина, а также объемные коэффициенты поглощения и рассеяния) в коротковолновом спек-тральном диапазоне важны в качестве исходных параметров во многих задачах атмосферной оптики и в климатических расчетах. В настоящей статье анализируются результаты, полученные на основе спектральных радиа-ционных наземных, самолетных и спутниковых измерений, выполненных в течение 30 лет в различных географических зонах. Восстановление оптических параметров производилось с помощью измерений полусферических потоков и интенсивности солнечной радиации и аналитического решения обратной задачи. Представлены спектральная зависимость, вертикальный профиль и географическое распределение оптических параметров слоистообразной облачности. Выделены три основных типа слоистообразной облачности: со слабым поглощением, промежуточный случай и с сильным поглощением солнечной радиации. Во всех проанализированных случаях выявлена заметная зависимость объемного коэффициента рассеяния от длины волны.

Список литературы:

   1.  Liao H., Seinfield J.H. Effect of clouds on direct aerosol radiative forcing of climate // J. Geophys. Res. D. 1998. V. 103. № 4. P. 3781–3788.
   2.  Haywood J.M., Ramaswamy V. Global sensitivity studies of the direct radiative forcing due to anthropogenic sulphate and black carbon aerosols // J. Geophys. Res. D. 1998. V. 103. № 6. P. 6043–6058.
   3.  Kondratyev K.Ya., Binenko V.I., Melnikova I.N. Absorption of solar radiation by clouds and aerosols in the visible wavelength region // Meteorol. and Atmos. Phys. 1998. V. 65. P. 1–10.
   4.  Кондратьев К.Я., Биненко В.И., Мельникова И.Н. Об избыточном поглощении облаками солнечной радиации в видимой области спектра // Докл. РАН. 1995. Т. 345. № 6. С. 816–818.
   5.  Kondratyev K.Ya. Complex Atmospheric Energetic Experiment WMO GARP Publ. 1972. № 12. 48 p.
   6.  Kondratyev K.Ya., Binenko V.I., Vasilyev O.B., Grishe­chkin V.S. Spectral radiative characteristics of stratus clouds according CAENEX and GATE data // Proc. Int. Symp. Rad. Garmisch – Partenkirchen, Science Press. 1977. P. 572–577.
   7.  Кондратьев К.Я., Биненко В.И. Влияние облаков на радиацию и климат. Л. Гидрометеоиздат, 1984. 240 с.
   8.  Гришечкин В.С., Мельникова И.Н. Исследование лучистых притоков в слоистообразных облаках в Арктических районах // Рациональное использование природных ресурсов: Сб. ЛПИ, 1989. С. 60–67.
   9.  Гришечкин В.С., Шульц Э.О., Мельникова И.Н. Анализ спектральных радиационных характеристик // Проблемы физики атмосферы. ЛГУ, 1989. Вып. 20. С. 32–42.
10.  Радионов В.Ф., Сакунов Г.Г., Гришечкин В.С. Спектральное альбедо заснеженной поверхности по измерениям на дрейфующей станции СП-22 // Первый глобальный эксперимент ПИГАП. 2. Полярный аэрозоль, протяженная облачность и радиация. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. С. 89–91.
11.  Melnikova I.N., Domnin P.I., Varotsos C., Pivovarov S.S. Retrieval of optical properties of cloud layers from transmitted solar radiance data // Proc. SPIE. 1997. V. 3237. P. 77–80.
12.  Васильев А.В., Михайлов В.В., Мельникова И.Н. Вертикальный профиль спектральных потоков рассеянной солнечной радиации в слоистом облаке по результатам самолетных измерений // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 1994. Т. 30. № 5. С. 630–635.
13.  Мельникова И.Н., Галиндо И., Солано Р. Определение оптических параметров слоистых облаков из измерений AVHRR // Оптика атмосф. и океана. 1999. Т. 12. № 3. С. 283–287.
14.  Мельникова И.Н., Накаджима Т. Альбедо однократного рассеяния и оптическая толщина слоистых облаков, полученных из измерений отраженной солнечной радиации прибором «ПОЛДЕР» // Исслед. Земли из космоса. 2000. № 3. С. 1–16.
15.  Михайлов В.В., Войтов В.П. Усовершенствованная модель универсального спектрометра для исследования поля коротковолновой радиации в атмосфере // Проблемы физики атмосферы. ЛГУ, 1969. Вып. 6. С. 175–181.
16.  Городецкий В.В., Малешин М.Н., Петров С.Я., Соколова Е.А., Пчелкин В.И., Соловьев С.П. Малогабаритные многоканальные оптические спектрометры // Оптич. ж. 1995. Т. 62. № 7. С. 3–9.
17.  Melnikova I.N., Mikhailov V.V. Spectral scattering and absorption coefficients in strati derived from aircraft measurements // J. Atmos. Sci. 1994. V. 51. P. 925–931.
18.  Мельникова И.Н. Спектральные коэффициенты рассеяния и поглощения в слоистых облаках // Оптика атмосф. 1991. Т. 4. № 1. С. 25–32.
19.  Мельникова И.Н. Спектральные оптические параметры облачных слоев. Теория. Часть I // Оптика атмосф. и океана. 1992. Т. 5. № 2. С. 178–185.
20.  Мельникова И.Н., Михайлов В.В. Определение оптических характеристик облачных слоев// Докл. РАН. 1993. Т. 328. № 3. С. 319–321.
21.  Мельникова И.Н., Домнин П.И. Определение оптических параметров однородного оптически толстого облачного слоя // Оптика атмосф. и океана. 1997. Т. 10. № 6. С. 734–740.
22.  Мельникова И.Н., Домнин П.И., Радионов В.Ф. Определение оптических параметров облачного слоя по измерениям отраженной и пропущенной солнечной радиации // Изв. РАН. Физ. атиосф. и океана. 1998. Т. 34. № 6. С. 669–676
23.  Мельникова И.Н. Вертикальный профиль спектральных коэффициентов рассеяния и поглощения слоистой облачности. 1. Теория // Оптика атмосф. и океана. 1998. Т. 11. № 1. С. 5–11.
24.  Asano S. Cloud and radiation studies in Japan. Cloud radiation interactions and their parameterization in climate models // WCRP-86 (WMO/TD No. 648). Geneva. WMO. 1994. P. 72–73.
25.  Melnikova I.N., Domnin P.I., Mikhailov V.V., Radionov V.F. Optical characteristics of clouds derived from measurements of reflected or transmitted solar radiation // J. Atmos. Sci. 2000. V. 57. № 6. P. 623–630.
26.  Соколик И.Н. Интерпретация измерений оптических характеристик дымового аэрозоля // Изв. АН СССР. Физ. атмосф. и океана. 1988. Т. 24. № 3. С. 345–357.
27.  Ивлев Л.С., Андреев С.Д. Оптические свойства атмосферных аэрозолей. Л.: Изд-во ЛГУ, 1986. 360 с.
28.  Sokolic I., Toon O.B. Incorporation of mineralogical composition into models of the radiative properties of mineral aerosol from UV to IR wavelengths // J. Geophys. Res. D. 1999. V. 104. № 8. P. 9423–9444.
29.  Яновицкий Э.Г. Рассеяние света в неоднородных атмосферах. Киев, 1995. 400 с.
30.  Минин И.Н. Ленинградская школа теории переноса излучения // Астрофиз. АН Арм. ССР. 1981. Т. 17. Вып. 3. С. 585–618.
31.  Дианов-Клоков Б.Г., Гречко Е.И., Малков Г.П. Самолетные измерения эффективной длины пробега фотонов по отраженной и пропущенной облаками радиации в полосе O2 0,76 мкм // Изв. АН СССР. Физ. атмосф. и океана. 1973. Т. 9. № 5. С. 524–537.
32.  Pfeilsticker K., Erle F., Funk O., Marquard L., Wagner T., Platt U. Optical path modifications due to tropospheric clouds: Implications for zenith sky measuremnts of stratospheric gases // J. Geophys. Res. D. 1998. V. 103. № 19. P. 35323–25335.
33.  Wagner T., Erle F., Marquard L., Otten C., Pfeilsticker K., Senne T., Stutz J., Platt U. Cloudy sky optical paths as derived from differential optical absorption spectroscopy observations // J. Geophys. Res. D. 1998. V. 103. № 19. P. 25307–25321.
34.  Pfeilsticker K. First geometrical path length probability density function of the skylight from high-resolution oxygen A-band spectroscopy. 2. Derivation of the Levy index for the skylight transmitted by midlatitude clouds // J. Geophys. Res. D. 1999. V. 104. № 43. P. 4101–4116.
35.  Mayer B., Kylling A., Madronich S., Seckmeyer G. Enchanced absorption of UV radiation due to multiple scattering in clouds: Experimental evidence and theoretical explanation // J. Geophys. Res. D. 1998. V. 103. № 23. P. 31241–31254.
36.  Аэрозоль и климат / Под ред. К.Я. Кондратьева. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 542 с.
37.  Clarke A.D. Integrating sandwich: A new method of measurement of the light absorption coefficient for atmospheric aerosols // Appl. Opt. 1982. V. 21. P. 3011–3020.
38.  Clarke A.D. Aerosol light absorption by soot in remote environments // Aerosol Sci. Technol. 1989. V. 10. P. 161–171.
39.  Twohy C.H., Clarke A.D., Warren S.G., Radke L.F., Charlson R.J. Light-absorbing material extracted from cloud droplets and its effect on cloud albedo // J. Geophys. Res. D. 1989. V. 94. № 6. P. 8623–8631.
40.  Waggoner R.E., Weiss A.P., Ahlquist N.C., Covert D.S., Charlson R.J. Optical characteristics of atmospheric aerosols // Atmos. Environ. 1981. V. 15. P. 1891–1909.
41.  Кондратьев К.Я., Биненко В.И., Мельникова И.Н. Вертикальный профиль спектральных коэффициентов рассеяния и поглощения слоистой облачности. Применение к данным самолетных радиационных наблюдений // Оптика атмосф. и океана. 1998. V. 11. № 4. С. 381–387.
42.  Melnikova I., Mikhailov V. Vertical profile of spectral optical parameters of strati clouds from airborne radiative masurements // J. Geophys. Res. D. V. 105. № 18. P. 23255–23273.
43.  Boers R., Jensen J.B., Krummel P.B., Gerber H. Microphysical and short-wave radiative structure of wintertime stratocumulus clouds over the Southern Ocean // Quart. J. Roy. Meteorol. Soc. 1996. V. 122. P. 1307–1339.
44.  Curry J.A., Hobbs P.V., King M.D., Randall D.A., Minnis P., Isaac G.A., Pinto J.O., Uttal T., Bucholtz A., Cripe D.G., Gerber H., Fairall C.W., Garrett T.J., Hudson J., Intrieri J.M., Jakob C., Jensen T., Lawson P., Marcotte D., Nguyen L., Pilewskie P., Rangno A., Rogers D.C., Strawbridge K.B., Valero F.P.J., Willams A.G., Wylie D. FIRE Arctic Clouds Experiment // Bulletin of the American meteorological Society. 2000. V. 81. № 1. P. 5–29.
 

Вернуться