Том 31, номер 02, статья № 9

Алоян А.Е., Ермаков А.Н., Арутюнян В.О. Аэрозоль в верхней тропосфере и нижней стратосфере. Сульфатные частицы в северных широтах. // Оптика атмосферы и океана. 2018. Т. 31. № 02. С. 136–142.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

С использованием ранее построенной авторами математической модели глобального переноса многокомпонентных газовых примесей и аэрозолей выполнены расчеты концентраций в атмосфере сульфатных аэрозолей и частиц полярных стратосферных облаков (ПСО) применительно к обоим полушариям в зимнее время. Найдено, что ключевым фактором, определяющим тип формирующихся аэрозольных частиц в атмосфере, является распределение в ней температуры. В северных широтах наблюдается возникновение лишь частиц слоя Юнге, а в атмосфере над тропиками выявлены локальные области формирования частиц ПСО: переохлажденных частиц тернарного раствора H2SO4/HNO3/H2O, частиц тригидрата азотной кислоты и ледяных частиц.

Ключевые слова:

полярные стратосферные облака, сульфатный аэрозоль, кинетика, фотохимия, конденсация / испарение, коагуляция, нуклеация

Список литературы:

1. Akimoto H. Atmospheric reaction chemistry. Japan: Springer, 2016. 421 p.
2. Lowe D., MacKenzie R. Review of polar stratospheric cloud microphysics and chemistry // J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2008. V. 70, N 1. P. 13–40.
3. Aloyan A.E. Mathematical modeling of the interaction of gas species and aerosols in atmospheric dispersive systems // Russ. J. Num. Anal. Math. Model. 2000. V. 15, N 1–4. P. 211–224.
4. Алоян А.Е., Ермаков А.Н., Арутюнян В.О. Формирование сульфатных аэрозолей в тропосфере и нижней стратосфере. Исследование возможной стабилизации климата с помощью новых технологий. М.: Росгидромет, 2012. С. 75–98.
5. Алоян А.Е., Ермаков А.Н., Арутюнян В.О. Моделирование образования полярных стратосферных облаков с учетом кинетических и гетерогенных процессов // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2015. Т. 51, № 3. C. 276–286.
6. Kurihara Y., Televa R.E. Structure of tropical cyclone developed in three-dimensional numerical simulation model // J. Atmos. Sci. 1974. V. 31, N 5. P. 893–919.
7. Wilemski G. Composition of the critical nucleus in multicomponent vapor nucleation // J. Chem. Phys. 1984. V. 80. P. 1370–1372.
8. Vehkamaki H., Kulmala M., Napari I., Lehtinen K.E.J., Timmreck C., Noppel M., Laaksonen A. An improved parameterization for sulfuric acid/water nucleation rates for tropospheric and stratospheric conditions // J. Geophys. Res. D. 2002. V. 107, N 22. P. ААС3-1–ААС3-10.
9. Aloyan A.E., Arutyunyan, V.O., Lushnikov A.A., Zagainov V.A. Transport of coagulating aerosol in the atmosphere // J. Aerosol. Sci. 1997. V. 28, N 1. P. 67–85.
10. Piskunov V.N., Golubev A.I., Goncharov E.A., Ismailova N.A. Kinetic modeling of composite particles coagulation // J. Aerosol Sci. 1997. V. 28. P. 1215–1231.
11. Алоян А.Е., Пискунов В.Н. Моделирование региональной динамики газовых примесей и аэрозолей // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2005. Т. 41, № 3. С. 328–340.
12. Meilinger S.K., Koop T., Luo B.P., Huthwelker T., Carslaw K.S., Krieger U., Crutzen P.J., Peter T. Size-dependent stratospheric droplet composition in lee wave temperature fluctuations and their potential role in PSC freezing // Geophys. Res. Lett. 1995. V. 22. P. 3031–3034.
13. Koop T., Carslaw K.S. Melting of H2SO4/4H2O particles upon cooling: Implications for polar stratospheric clouds // Science. 1996. V. 272. P. 1638–1641.
14. Hanson D., Mauersberger K. Laboratory studies of the nitric acid trihydrate: Implications for the south polar stratosphere // Geophys. Res. Lett. 1988. V. 15, N 8. P. 855–858.
15. Marti J., Mauersberger K. A survey and new measu-rements of ice vapor pressure at temperatures between 170 and 250 K // Geophys. Res. Lett. 1993. V. 20, N 5. P. 363–366.
16. Thomason L.W., Poole L.R., Deshler T. A global climatology of stratospheric aerosol surface area density deduced from stratospheric aerosol and gas experiment II measurements: 1984–1994 // J. Geophys. Res. D. 1997. V. 102, N 7. P. 8967–8976.
17. Shi Q., Jayne J.T., Kolb C.E., Worsnop D.R. Kinetic model for reaction of ClONO2 with H2O and HCl and HOCl with HCl in sulfuric acid solutions // J. Geophys. Res. D. 2001. V. 106, N 20. P. 24259–24274.
18. Voigt C., Schlager H., Luo B.P., Dörnbrack A., Roiger A., Stock P., Curtius J., Vössing H., Borrmann S., Davies S., Konopka P., Schiller C., Shur G., Peter T. Nitric acid trihydrate (NAT) formation at low NAT supersaturation in polar stratospheric clouds (PSCs) // Atmos. Chem. Phys. 2005. V. 5. P. 1371–1380.
19. Carslaw K.S., Luo B., Peter Th. An analytic expression of the composition of aqueous HNO3–H2SO4 stratospheric aerosols including gas phase removal of HNO3 // Geophys. Res. Lett. 1995. V. 22, N 14. P. 1877–1980.

Вернуться