Том 30, номер 08, статья № 11

Аннотация:

Представлены результаты исследования временной изменчивости микроструктурных параметров аэрозоля, восстановленных при обращении спектральных измерений аэрозольной оптической толщины. Входные данные получены в ИОА СО РАН с помощью солнечных фотометров типа SP в периоды наблюдений 2003–2006 и 2011–2014 гг. В течение первого периода измерения аэрозольной оптической толщины выполнялись на 13 длинах волн в диапазоне 0,37–4 мкм. Во втором периоде наблюдений верхняя граница спектрального диапазона измерений составляла 2,14 мкм. Общий объем обработанных данных включал свыше 7 тыс. среднечасовых спектров. В качестве анализируемых параметров микроструктуры аэрозоля рассматривались геометрическое сечение, объемная концентрация и средний радиус частиц.

Ключевые слова:

аэрозольная оптическая толщина, микроструктура аэрозоля, обратные задачи

Список литературы:

1. WMO/GAW aerosol measurement procedures: Guidelines and recommendations. GAW Report N 153. Geneva: WMO, 2003.
2. Горчаков Г.И., Емиленко А.С., Свириденков М.А., Сидоров В.Н. Исследование долгопериодной временной изменчивости концентрации субмикронного аэрозоля // Оптика атмосф. и океана. 1998. Т. 11, № 6. С. 613–614.
3. Исаков А.А., Груздев А.Н., Тихонов А.В. О долгопериодных вариациях оптических и микрофизических параметров приземного аэрозоля // Оптика атмосф. и океана. 2005. Т. 18, № 5–6. С. 393–399.
4. Исаков А.А., Груздев А.Н. Долгопериодные вариации оптических и микрофизических параметров приземного аэрозоля на Звенигородской научной станции // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2009. Т. 45, № 2. С. 245–254.
5. Груздев А.Н., Исаков А.А. О природе долгопериодных вариаций массовой концентрации приземного аэрозоля // Оптика атмосф. и океана. 2015. Т. 28, № 9. С. 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. Козлов В.С., Панченко М.В., Яушева Е.П. Относительное содержание сажи в субмикронном аэрозоле как индикатор влияния дымов удаленных лесных пожаров // Оптика атмосф. и океана. 2006. Т. 19, № 6. С. 484–491.
8. Козлов В.С., Панченко М.В., Яушева Е.П. Временная изменчивость содержания субмикронного аэрозоля и сажи в приземном слое атмосферы Западной Сибири // Оптика атмосф. и океана. 2007. Т. 20, № 12. С. 1082–1085.
9. Макиенко Э.В., Пхалагов Ю.А., Рахимов Р.Ф., Ужегов В.Н., Щелканов Н.Н. Исследование динамики развития оптически плотных зимних дымок методом обращения измерений спектральной прозрачности атмосферы // Оптика атмосф. и океана. 1994. Т. 7, № 11–12. С. 1504–1507.
10. Макиенко Э.В., Пхалагов Ю.А., Рахимов Р.Ф., Ужегов В.Н., Щелканов Н.Н. Анализ особенностей микроструктуры аэрозоля зимней дымки по результатам обращения данных оптических измерений // Оптика атмосф. и океана. 1995. Т. 8, № 9. С. 1272–1279.
11. Макиенко Э.В., Рахимов Р.Ф., Пхалагов Ю.А., Ужегов В.Н. Микрофизическая интерпретация аномальной спектральной зависимости аэрозольного ослабления излучения на приземной трассе // Оптика атмосф. и океана. 2003. Т. 16, № 12. С. 1102–1106.
12. Кабанов Д.М., Курбангалиев Т.Р., Рассказчикова Т.М., Сакерин С.М., Хуторова О.Г. Влияние синоптических факторов на вариации аэрозольной оптической толщи атмосферы в условиях Сибири // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 8. С. 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. Сакерин С.М., Кабанов Д.М., Ростов А.П., Турчинович С.А., Турчинович Ю.С. Система сетевого мониторинга радиационно-активных компонентов атмосферы. Часть I. Солнечные фотометры // Оптика атмосф. и океана. 2004. Т. 17, № 4. С. 354–360.
17. Сакерин С.М., Кабанов Д.М., Ростов А.П., Турчинович С.А., Князев В.В. Солнечные фотометры для измерений спектральной прозрачности атмосферы в стационарных и мобильных условиях // Оптика атмосф. и океана. 2012. Т. 25, № 12. С. 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. Веретенников В.В. Обратные задачи солнечной фотометрии для интегральных аэрозольных распределений. I. Теория и численный эксперимент в субмикронной области размеров частиц // Оптика атмосф. и океана. 2006. Т. 19, № 4. С. 294–300.
19. Веретенников В.В., Меньщикова С.С. Особенности восстановления микроструктурных параметров аэрозоля из измерений аэрозольной оптической толщины. Часть I. Методика решения обратной задачи // Оптика атмосф. и океана. 2013. Т. 26, № 4. С. 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. Веретенников В.В., Меньщикова С.С. Особенности восстановления микроструктурных параметров аэрозоля из измерений аэрозольной оптической толщины. Часть II. Результаты обращения // Оптика атмосф. и океана. 2013. Т. 26, № 4. С. 313–324; Veretenni-kov 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. Веретенников В.В., Меньщикова С.С. Годовой цикл в изменчивости микроструктурных параметров аэрозоля по данным солнечной фотометрии // Оптика атмосф. и океана. 2014. Т. 27, № 12. С. 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. Веретенников В.В., Меньщикова С.С. Восстановление микроструктуры аэрозоля из измерений ослабления света в атмосфере при ограничении спектрального диапазона // Оптика атмосф. и океана. 2015. Т. 28, № 10. С. 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. Белан Б.Д., Задде Г.О., Кусков А.И., Рассказчикова Т.М. Спектральная прозрачность атмосферы в основных синоптических объектах // Оптика атмосф. и океана. 1994. Т. 7, № 9. С. 1187–1197.
25. Белан Б.Д., Рассказчикова Т.М., Скляднева Т.К. Синоптический режим Томска за 1993–2004 гг. // Оптика атмосф. и океана. 2005. Т. 18, № 10. С. 887–892.
26. Козлов В.С., Панченко М.В., Яушева Е.П. Относительное содержание сажи в субмикронном аэрозоле как индикатор влияния дымов удаленных лесных пожаров // Оптика атмосф. и океана. 2006. Т. 19, № 6. С. 484–491.
27. Макиенко Э.В., Кабанов Д.М., Рахимов Р.Ф., Сакерин С.М. Изменения микроструктуры аэрозоля под воздействием дымов по результатам обращения данных спектральных оптических измерений // Оптика атмосф. и океана. 2007. Т. 20, № 4. С. 321–327.
28. Сакерин С.М., Горбаренко Е.В., Кабанов Д.М. Особенности многолетней изменчивости аэрозольной оптической толщины атмосферы и оценки влияния различных факторов // Оптика атмосф. и океана. 2008. Т. 21, № 7. С. 625–631.
29. Сакерин С.М., Веретенников В.В., Журавлева Т.Б., Кабанов Д.М., Насртдинов И.М. Сравнительный анализ радиационных характеристик аэрозоля в ситуациях дымов пожаров и обычных условиях // Оптика атмосф. и океана. 2010. Т. 23, № 6. С. 451–461.
30. Бизин М.А., Попова С.А., Чанкина О.В., Макаров В.И., Шинкоренко М.П., Смоляков Б.С., Куценогий К.П. Влияние лесных пожаров на массовую концентрацию, дисперсный и химический состав атмосферного аэрозоля в региональном масштабе // Оптика  атмосф.  и  океана.  2013.  Т. 26,  № 6.  С. 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. Рахимов Р.Ф., Козлов В.С., Панченко М.В., Тумаков А.Г., Шмаргунов В.П. Cвойства атмосферного аэрозоля в дымовых шлейфах лесных пожаров по данным спектронефелометрических измерений // Оптика атмосф. и океана. 2014. Т. 27, № 2. С. 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.