Том 18, номер 03, статья № 11

Аннотация:

Проведено моделирование микрофизических свойств стратосферного аэрозоля и полярных стратосферных облаков (ПСО) на основе современной численной модели образования и трансформации аэрозольных частиц. Анализируемый суммарный ансамбль в общей сложности включает 255949 реализаций и может рассматриваться как широкий представительный ансамбль аэрозольных состояний стратосферы и ПСО в зимних условиях полярных и средних широт северного полушария (от 45 до 90 с.ш.). Построены средние значения и ковариационные матрицы функции распределения частиц по размерам (ФРР), изучены их осо-бенности для разных сценариев развития ПСО. Проанализированы возможности оптимальной параметризации ФРР и ее моментов на основе эмпирического базиса, построенного из собственных векторов ковариационных матриц. Показано, что для описания всех реализаций ФРР с погрешностью, не превышающей 5-10%, достаточно использовать только 6 коэффициентов разложения вместо первоначального задания ФРР в 39 бинах. Использование в качестве базиса "чужих" векторов при параметризации остальных моделей незначительно меняет относительные погрешности параметризации ФРР.

Список литературы:

1. Seinfeld J.H., Pandis S.N. Atmospheric chemistry and physics. From air pollution to climate change. New York; Chichester; Weinheim; Brisbane; Singapore; Toronto: John Wiley & Sons, Inc., 1998. 1326 p.
2. Solomon S., Garcia R.R., Rowland F.S., Wuebbles D.J. On the depletion of Antarctic ozone // Nature. 1986. V. 321. N 3. P. 755-758.
3. WMO. Scientific Assessment of Ozone Depletion: 1994. WMO Report 37. Geneva, 1995.
4. Fromm M.D., Lumpe J.D., Bevilacqua R.M., Shettle E.P., Hornstein J.S., Massie, S.T., Fricke K.H. Observations of Antarctic polar stratospheric clouds by POAM II: 1994-1996 // J. Geophys. Res. D. 1997. V. 102. N 19. P. 23659-23672.
5. Steele H.M., Drdla K., Turco R.P., Lumpe J.D., Bevilacqua R.M. Tracking polar stratospheric cloud development with POAM II and microphysical model // Geophys. Res. Lett. 1999. V. 26. N 3. P. 287-290.
6. Lee K.-M., Park J.H., Kim Y., Choi W., Cho H.K., Massie S.T., Sasano Y., Yokota T. Properties of polar stratospheric clouds observed by ILAS in early 1997 // J. Geophys. Res. D. 2003. V. 108. N 7. P. 4228.
7. Neduluha G.E., Bevilacqua R.M., Fromm M.D., Hoppel K.W., Allen D.R. POAM measurements of PSCs and water vapor in the 2002 Antarctic vortex // Geophys. Res. Lett. 2003. V. 30. N 15. P. 1796.
8. Поляков А.В., Васильев А.В., Тимофеев Ю.М. Параметризация спектральной зависимости аэрозольного ослабления в задачах затменного зондирования атмосферы из космоса // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана 2001. Т. 37. № 5. С. 646-657.
9. Timofeyev Yu.M., Polyakov A.V., Steele H.M., Newchurch M.J. Optimal eigenanalysis for the treatment of aerosols in the retrieval of atmospheric composition from transmission measurements // Appl. Opt. 2003. V. 42. N 12. P. 2635-2646.
10. Виролайнен Я.А., Поляков А.В., Тимофеев Ю.М. Статистические модели оптических свойств тропосферного аэрозоля // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2004. Т. 40. № 2. С. 255-266.
11. Виролайнен Я.А., Тимофеев Ю.М., Поляков А.В., Стил Х., Дрдла Е., Ньючерч М. Моделирование полярных стратосферных облаков: II. Статистика спектрального коэффициента ослабления и возможности дистанционного зондирования ПСО // Оптика атмосф. и океана (в печати).
12. Drdla K. Applications of a model of polar stratospheric clouds and heterogeneous chemistry: Ph. D. thesis. UCLA, 1996.
13. Drdla K., Shoeberl M.R., Browell E.V. Microphysical modeling of the 1999-2000 Arctic winter // J. Geophys. Res. D. 2003. V. 108. N 5. Р. 8312.
14. Hipskind S., Gaines S., Eds. Airborne Arctic Stratospheric Expedition (CD-ROM), NASA Ames Research Center, 1990.
15. Gaines S., Ed. Airborne Southern Hemisphere Ozone Experiment and Measurements for Assessing the Effects of Stratospheric Aircraft (CD-ROM), NASA Ames Research Center, 1995