Том 31, номер 11, статья № 1

Веретенников В.В., Меньщикова С.С., Ужегов В.Н. Изменчивость параметров микроструктуры приземного аэрозоля в летний сезон по результатам обращения измерений спектрального ослабления света на горизонтальной трассе в Томске. Часть I. Геометрическое сечение субмикронных и грубодисперсных частиц. // Оптика атмосферы и океана. 2018. Т. 31. № 11. С. 857–866.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

Представлены результаты восстановления параметров микроструктуры приземного аэрозоля в летний период из спектральных измерений коэффициента аэрозольного ослабления света. Экспериментальные данные получены с помощью измерителя спектральной прозрачности атмосферы на 11 длинах волн в диапазоне 0,45–3,91 мкм на горизонтальной трассе в районе г. Томска. Для решения обратной задачи был использован численный алгоритм на основе метода интегральных распределений. В первой части работы проведен анализ изменчивости геометрического сечения частиц субмикронной, грубодисперсной фракций и полного ансамбля. Рассмотрено влияние задымления атмосферы на вариации микроструктурных параметров. Показано, что основной вклад (73–77%) в суммарное сечение приземного аэрозоля вносят частицы субмикронной фракции. Коэффициенты вариации сечений частиц на месячных интервалах без учета влияния дымов имеют высокие значения в пределах 53–61% для субмикронной и 53–69% для грубодисперсной фракций аэрозоля. Исследованы корреляционные связи между коэффициентами аэрозольного ослабления света на разных длинах волн и восстановленными параметрами микроструктуры аэрозоля.

Ключевые слова:

коэффициент аэрозольного ослабления света, микроструктура приземного аэрозоля, обратные задачи

Список литературы:

1. Ужегов В.Н., Кабанов Д.М., Пхалагов Ю.А., Сакерин С.М. Взаимосвязь вариаций аэрозольного ослабления видимой и ИК-радиации приземного слоя воздуха и всей атмосферной толщи // Оптика атмосф. и океана. 2009. Т. 22, № 4. С. 386–391; Uzhegov V.N., Kabanov D.M., Pkhalagov Yu.A., Sakerin S.M. Correlation between variations of aerosol extinction in visible and IR radiation in near-ground air layer and in the atmospheric column // Atmos. Ocean. Opt. 2009. V. 22, N 3. P. 338–345.
2. Ужегов В.Н., Пхалагов Ю.А., Кабанов Д.М., Сакерин С.М. Грубодисперсный аэрозоль и его роль в формировании высоты однородной аэрозольной атмосферы // Оптика атмосф. и океана. 2012. Т. 25, № 12. С. 1023–1027.
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. Яушева Е.П., Панченко М.В., Козлов В.С., Терпугова С.А., Чернов Д.Г. Влияние города на аэрозольные характеристики атмосферы Академгородка г. Томска в переходные сезоны // Оптика атмосф. и океана. 2014. Т. 27, № 11. С. 981–988.
7. Yausheva E.P., Kozlov V.S., Panchenko M.V., Shmargunov V.P. Long-term variability of aerosol and Black Carbon concentrations in the atmospheric surface layer as results of 20-years measurements at the IAO Aerosol Station // Proc. SPIE. 2017. V. 10466. P. 10466 3I.
8. 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.
9. 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.
10. 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.
11. 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.
12. 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; Veretennikov V.V., Men'shchikova S.S. Peculiarities of determining the aerosol microstructure parameters from measurements of the aerosol optical depth. Part II. Results of inversion // Atmos. Ocean. Opt. 2013. V. 26, N 6. P. 480–491.
13. Веретенников В.В., Меньщикова С.С., Ужегов В.Н. Изменчивость параметров микроструктуры аэрозоля в летний сезон по результатам обращения измерений спектрального ослабления света на горизонтальной трассе в Томске. Часть 2. Объемная концентрация и средний радиус частиц // Оптика атмосф. и океана. 2018. T. 32, N 11. C. 867–875.
14. Груза Г.В., Ранькова Э.Я., Бардин М.Ю., Рочева Э.В., Платова Т.В., Самохина О.Ф., Соколов Ю.Ю., Рачкулик О. Изменения климата 2003. Обзор состояния и тенденций изменения климата России. Бюллетень Института глобального климата и экологии Росгидромета и РАН. [Электронный ресурс]. URL: http://climatechange.igce.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=43 (дата обращения: 24.04.2018).
15. URL: http://thermograph.ru/mon/st_29430-y_2003.htm (дата обращения 24.04.2018).
16. 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.
17. Белан Б.Д., Ивлев Г.А., Скляднева Т.К. Многолетний мониторинг суммарной и ультрафиолетовой (B) радиации в районе г. Томска // Оптика атмосф. и океана. 2012. Т. 25, № 1. С. 61–65; Belan B.D., Ivlev G.A., Sklyadneva T.K. Long-term monitoring of total and UV-B radiation in Tomsk // Atmos. Ocean. Opt. 2012. V. 25, N 4. P. 281–285.
18. Скляднева Т.К., Рассказчикова Т.М., Аршинова В.Г., Аршинов М.Ю. Изменение радиационных и метеорологических параметров атмосферы по данным наблюдений в Томске // Оптика атмосф. и океана. 2018. Т. 31, № 4. С. 288–293.
19. 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.
20. Пхалагов Ю.А., Ужегов В.Н., Щелканов Н.Н. Автоматизированный многоволновой измеритель спектральной прозрачности приземной атмосферы // Оптика атмосф. и океана. 1992. Т. 5, № 6. С. 667–671.
21. Кобзарь А.И. Прикладная математическая статистика. Для инженеров и научных работников. М.: Физматлит, 2006. 816 с.
22. URL: http://lop.iao.ru/activity/?id=tor (дата обращения: 24.04.2018).
23. Зуев В.Е., Креков Г.М. Оптические модели атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 256 с.
24. Креков Г.М., Рахимов Р.Ф. Оптико-локационная модель континентального аэрозоля. Новосибирск: Наука, 1982. 198 с.
25. Химия нижней атмосферы / под ред. С. Расула. М.: Мир, 1976. 408 с.
26. Райст П. Аэрозоли. Введение в теорию. М.: Мир, 1987. 280 с.
 

Вернуться