Том 16, номер 10, статья № 4

Аннотация:

Приводятся результаты исследований дымовых аэрозолей лесных и торфяных пожаров в Подмосковье летом и осенью 2002 г. Измерения выполнялись на Звенигородской научной станции ИФА с помощью спектрополяриметра и нефелометра. Спектрополяриметр регистрирует поляризационные компоненты индикатрисы рассеяния света приземным аэрозолем на трех углах рассеяния 45, 90, 135° в диапазоне длин волн 0,4-0,76 мкм со спектральным разрешением 10 нм. Низкотемпературный нагреватель заборного воздуха и контроль его температуры позволяют оценивать конденсационную активность аэрозоля. Спектрополяриметр обеспечивает информацию, достаточную для постановки комплексной обратной задачи - восстановления функции распределения частиц по размерам и оценки комплексного показателя преломления вещества частиц. Автоматизированный нефелометр круглосуточно раз в час регистрирует величину коэффициента направленного светорассеяния (45°, 0,54 мкм) влажного аэрозоля и его сухой основы. В июле - сентябре 2002 г. зарегистрировано более 10 дымовых выносов, когда массовая концентра-ция субмикронного аэрозоля в 10-50 раз превосходила средний фоновый уровень. Для этих эпизодов восстановлены распределения объемов частиц по размерам и оценены величины комплексного показателя преломления вещества частиц. Дымы пожаров оказались близкими к исследованным ранее в лабораторных условиях дымам пиролиза по характерным размерам частиц и ширине их распределения, действительная часть показателя преломления у природных дымов оказалась заметно ниже (1,4-1,5). Мнимая часть показателя преломления во всех случаях получилась меньше предела разрешения, т.е. < 0,005. В отличие от лабораторных дымов конденсационная активность (параметр Хенела) природных дымов оказалась высокой, менялась в диапазоне 0,15-0,3, что, скорее, соответствует летнему натурному аэрозолю. В ряде мощных выносов 6 - 10.09 и 17.09 распределение объемов частиц по размерам получилось двухмодовым, характерный размер более крупной моды r = 0,3-0,4 мкм. Для ряда дымов кривая фактора конденсационного роста получилась двухвершинной с максимумами r ~ 0,2 и 0,6-0,8 мкм.

Список литературы:

1. Горчаков Г.И., Аникин П.П., Волох А.А., Емиленко А.С., Исаков А.А., Копейкин В.М., Пономарева Т.Я., Семутникова Е.Г., Свириденков М.А., Шукуров К.А. Исследование состава задымленной атмосферы г. Москвы во время пожаров торфяников летом-осенью 2002 г. // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. (в печати).
2. Лукшин В.В., Исаков А.А. Оптические характеристики дымовых аэрозолей // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 1988. Т. 24. № 3. С. 250-257.
3. Исаков А.А., Лукшин В.В., Свириденков М.А. Спектронефелометрические исследования дымовых аэрозолей // Там же. С. 258-262.
4. Голицын Г.С., Шукуров А.Х., Гинзбург А.С., Сутугин А.Г., Андронова А.В. Комплексное исследование микрофизических и оптических свойств дымового аэрозоля // Там же. С. 227-234.
5. Андронова А.В., Костина Е.М., Кутов А.С., Минашкин В.М., Пирогов С.М., Обвинцев Ю.И., Сутугин А.Г. Оптические и микрофизические свойства аэрозолей, получаемых при горении различных материалов // Там же. С. 235-243.
6. Аникин П.П., Шукуров А.Х. Спектральное ослабление излучения дымовым аэрозолем // Там же. С. 244-249.
7. Капустин В.Н., Корнеев А.А. Исследование процессов агрегатообразования и оптических проявлений несферичности частиц различных дымов // Там же. С. 280-289.
8. Козлов В.С., Панченко М.В., Тумаков А.Г. О влиянии режима сжигания углеводородных топлив на оптические свойства дымовых аэрозолей // Оптика атмосф. и океана. 1993. Т. 6. № 10. C. 1278-1286.
9. Козлов В.С., Панченко М.В. Исследование оптических свойств и дисперсного состава древесных дымовых аэрозолей // Физ. горения и взрыва. 1996. Т. 32. № 5. C. 122-133.
10. Isakov A.A. Some statistical regularities in variations ofoptical and microphysical characteristics of surface aerosol // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2001. V. 37. Suppl. 1. P. S157-S164.
11. Свириденков М.А., Горчаков Г.И., Исаков А.А., Сидоров В.Н. Сопоставление однопараметрической статистической модели с результатами круглосуточных измерений матриц рассеяния света // Изв. АН СССР. Физ. атмосф. и океана. 1985. Т. 21. № 1. С. 22-31.
12. Горчаков Г.И., Емиленко А.С., Свириденков М.А. Однопараметрическая модель приземного аэрозоля // Изв. АН СССР. Физ. атмосф. и океана. 1981. Т. 17. № 1. C. 39-49.
13. Исаков А.А., Емиленко А.С. О корреляционных связях оптических и микрофизических характеристик фонового аэрозоля // Изв. АН СССР. Физ. атмосф. и океана. 1986. Т. 22. № 7. C. 743-750.
14. Исаков А.А. О возможности исследования полупрозрачных облаков методами солнечного ореола // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 1994. Т. 30.
15. Исаков А.А. Некоторые результаты исследований оптических и микрофизических характеристик дымов // Оптика атмосф. и океана. 1999. Т. 12. № 1. С. 23-30.
16. Веретенников В.В., Наац И.Э., Панченко М.В., Фадеев В.В. К определению микроструктуры и показателя преломления атмосферных дымок из поляризационных характеристик светорассеяния // Изв. АН СССР. Физ. атмосф. и океана. 1978. Т. 14. № 12. C. 1313-1317.
17. Панченко М.В., Терпугова С.А., Яушева Е.П., Тумаков А.Г. Внутригодовая изменчивость конденсационной активности атмосферного аэрозоля // Тезисы тр. Междунар. конф. "Физика атмосферного аэрозоля". М., 1999. С. 254-255.
18. Isakov A.A., Sidorov V.N., Tikhonov A.V. and Golitsyn G.S. Study of characteristics of near-surface aerosol by means of spectropolarimeter and nephelometer in the winter complex experiment // Proc. of the Tenth ARM Sci. Team Meeting. San Antonio, 2000.
19. Турчин В.Ф., Козлов В.П., Малкевич М.С. Использование методов математической статистики для решения некорректных задач // Успехи физ. наук. 1970. Т. 102. № 3. С. 302-361.
20. Рахимов Р.Ф., Козлов В.С., Макиенко Э.В., Шмаргунов В.П. Оптико-микрофизические свойства пиролизных дымов по данным поляризационной спектрополяриметрии // Оптика атмосф. и океана. 2002. Т. 15. № 4. С. 328-336.
21. Исаков А.А. Спектрополяриметрические и нефелометрические исследования дымов лесных пожаров в Подмосковье в июле-сентябре 2002 г. // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. (в печати).
22. Лактионов А.Г. Равновесная гетерогенная конденсация. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 160 с.