Том 18, номер 07, статья № 6
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:
На основе алгоритмов теории Ми проведены расчеты спектрального коэффициента аэрозольного ослабления (КАО) ПСО для большого числа реализаций (несколько сот тысяч) аэрозольного состояния стратосферы. Построены и проанализированы статистические характеристики КАО (средние значения и ковариационные матрицы). Показано, что для достижения 5%-й точности аппроксимации спектрального хода КАО в области 0,29-1,56 мкм достаточно использовать четыре члена разложения при оптимальной параметризации КАО по базису, состоящему из собственных векторов ковариационной матрицы КАО. Изучены возможности восстановления функции распределения частиц по размерам (ФРР) и ее моментов методом множественной регрессии по известным с погрешностью 5-25% значениям КАО.
Выявлено, что значительное уменьшение относительной априорной неопределенности ФРР при использовании регрессии наблюдается для диапазонов размеров частиц 0,06-2 мкм, при этом для частиц размером 0,5-0,7 мкм априорная неопределенность уменьшается с 400 до 60%. В области размеров частиц около 0,3 мкм наблюдается максимальное уменьшение абсолютной априорной неопределенности концентра-ций аэрозольных частиц (с 3,5 до 0,35 см-3). В области своих максимальных значений (около 0,1 мкм) при 5%-й точности задания КАО абсолютная априорная неопределенность уменьшается в 2 раза (с 7,6 до 3,8 см-3), при 25%-й точности КАО - в 1,5 раза (до 5,5 см-3). Также продемонстрировано, что из всех моментов ФРР лучше всего по измерениям КАО определяется общая площадь частиц, при этом априорная неопределенность
Список литературы:
1. Поляков А.В., Тимофеев Ю.М., Поберовский А.В., Васильев А.В. Восстановление вертикальных профилей коэффициентов аэрозольного ослабления в стратосфере по результатам измерений аппаратурой "Озон-МИР" (ДОС "МИР"). Изв. РАН Физ. атмосф. и океана. 2001. Т. 37. № 2. С. 213-222.
2. Lenoble J., Pruvost P. Inference of the aerosol Angstrom coefficient from SAGE short-wavelength data // J. Climate and Appl. Meteorol. 1983. V. 22. N 10. P. 1717-1725.
3. Thomason L.W. A diagnostic stratospheric aerosol size distribution inferred from SAGE II measurements // J. Geophys. Res. D. 1991. V. 96. N 12. P. 22501-22508.
4. Steele H.M., Turco R.P. Retrieval of aerosol size distributions from satellite extinction spectra using constrained linear inversion // J. Geophys. Res. D. 1997. V. 102. N 14. P. 16737-16747.
5. Виролайнен Я.А., Тимофеев Ю.М., Поляков А.В., Стил Х., Дрдла Е., Ньючерч М. Моделирование полярных стратосферных облаков: I. Микрофизические характеристики // Оптика атмосф. и океана. 2005. Т. 18. № 3. С. 264-269.
6. Drdla K. Applications of a model of polar stratospheric clouds and heterogeneous chemistry: Ph. D. thesis. UCLA, 1996.
7. 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. P. 8312.
8. Steele H.M., Hamill P. Effects of temperature and humidity on the growth and optical properties of sulphuric acid-water droplets in the stratosphere // J. Aerosol Sci. 1981. N 12. P. 517-528.
9. Luo B., Krieger U.K., Peter T. Densities and refractive indices of H2SO4/HNO3/H2O solutions to stratospheric temperatures // Geophys. Res. Lett. 1996. V. 23. P. 3707-3710.
10. Yue G.K. Retrieval of aerosol size distributions and integral properties from simulated extinction measurements at SAGE III wavelengths by the linear minimizing error method // J. Geophys. Res. D. 2000. V. 105. N 11. P. 14719-14736.
11. SAGE III ATBD Team, SAGE III Algorithm Teoretical Basis Document (ATBD) Transmission Level 1B Products LaRC 475-00-108 version 2.1 26 March 2002 (отчет на сайте www-sage3.larc.nasa.gov). 52 p.
