Том 18, номер 09, статья № 5

Аннотация:

Рассматриваются закономерности переноса солнечной радиации в полосе поглощения водяным паром 940 нм в безоблачной атмосфере и при наличии разорванной облачности (для летних условий г. Новосибирска). Показано, что использование в расчетах заниженных (завышенных) значений содержания H₂O в атмосфере приводит к ошибкам при расчете потоков нисходящей радиации, которые в центре полосы поглощения могут достигать десятков процентов. Неучет континуального поглощения в диапазоне 870-1030 нм приводит к завышению поглощенной радиации в столбе атмосферы на 0,8-1,5 Вт/м² (зенитный угол Солнца 30°) в зависимости от содержания водяного пара. Рассчитанные нами спектральные потоки излучения сравниваются с данными натурных измерений, полученных на ARM SGP сайте во время кампании 1997-1998 гг.

Список литературы:

1. Revercomb H.E., Turner D.D., Tobin D.C., Knuteson R.O., Feltz W.F., Barnard J., Bosenberg J., Clough S., Cook D., Ferrare R., Goldsmith J., Gutman S., Halthore R., Lesht B., Liljegren J., Linne H., Michalsky J., Morris V., Porch W., Richardson S., Schmid B., Splitt M., Van Hove T., Westwater E., Whiteman D. The ARM Program's water vapor intensive observation periods // Bull. Amer. Meteorol. Soc. 2003. V. 84. N 2. P. 217-236.
2. Ellingson R., Ellis J., Fels S. The intercomparison of radiation codes used in climate models: Longwave results // J. Geophys. Res. D. 1991. V. 96. N 5. P. 8929-8954.
3. Fouquart Y., Bonnel B., Ramaswamy V. Intercomparing shortwave radiation codes for climate studies // J. Geophys. Res. D. 1991. V. 96. N 5. P. 8955-8968.
4. Barker H., Stephens G.L., Partain P.T., Bergman J.W., Bonnel B., Kampana K., Clothiaux E.E., Clough S., Cusack S., Delamere J., Edwards J., Evans K.F., Fouquart Y., Freidenreich S., Galin V., Hou Y., Kato S., Li J., Mlawer E., Morcrette J.-J., O'Hirok W., Raisanen P., Ramaswamy V., Ritter B., Rozanov E., Schlesinger M., Shibata K., Sporyshev P., Sun Z., Wendisch M., Wood N., Yang F. Assessing 1D atmospheric solar radiative transfer models: Interpretation and handling of unresolved clouds // J. Climate. 2003. V. 16. N 16. P. 2676-2699.
5. O'Hirok W., Gautier C. A three-dimensional radiative transfer model to investigate the solar radiation within a cloudy atmosphere. Part I: Spatial effects // J. Atmos. Sci. 1998. V. 55. N 12. P. 2162-2179.
6. Benner T.C., Evans K.F. Three-dimensional solar radiative transfer in small tropical cumulus fields derived from high-resolution imagery // J. Geophys. Res. D. 2001. V. 106. N 14. P. 14975-14984.
7. Журавлева Т.Б., Фирсов К.М. Алгоритмы расчетов спектральных потоков солнечной радиации в облачной и безоблачной атмосфере // Оптика атмосф. и океана. 2004. Т. 17. N 11. С. 903-911.
8. Harrison L., Berndt J., Kiedron P., Michalsky J., Min Q. and Schlemmer J. Rotating Shadowband Spectroradiometers (RSS) in the ARM Program // Proc. of the Ninth Atmosph. Rad. Measur. (ARM) Science Team Meeting. Available URL: http://www.arm.gov/docs/ documents/technical/conf_9903/harrison-99.pdf
9. Li Z., Trishchenko A., Cribb M. Analysis of cloud spectral radiance/irradiance at the surface and top-ofthe atmosphere from modeling and observations // Proc. of the Tenth Atmosph. Rad. Measurem. (ARM) Science Team Meeting. Available URL: http://www.arm.gov/ publications/proceedings/conf10/abstracts/li-z.pdf
10. Li Z., Cribb M., Trishchenko A. A new method and results of estimating area-mean spectral surface albedo from downwelling irradiance measurements // Proc. of the Eleventh Atmosph. Rad. Measurem. (ARM) Science Team Meeting. Available URL: http://www.arm.gov/ publications/proceedings/conf11/abstracts/li-z.pdf
11. Kurucz T.L. Synthetic infrared spectra, Infrared Solar Physics // IAU Symp. 154 / Ed. by D.M. Rabin and J.T. Jefferies. Kluwer, Acad. Norwell Massachusetts. 1992.
12. A preliminary cloudless standart atmosphere for radiation computation. World Climate Research Programme. WCP-112, WMO/TD № 24. 1986. 60 p.
13. Cahalan R., Oreopoulos L., Marshak A., Evans K.F., Davis A., Pincus R., Yetzer K., Mayer B., Davies R., Ackerman T., Barker H., Clothiaux E., Ellingson R., Garay M., Kassianov E., Kinne S., Macke A., O'Hirok W., Partain P., Prigarin S., Rublev A., Stephens G., Takara E., Varnai T., Wen G., Zhuravleva T. The International Intercomparison of 3D Radiation Codes (I3RC): Bringing together the most advanced radiative transfer tools for cloudy atmospheres // Bull. Amer. Meteorol. Soc. 2005. In press.
14. Anderson G., Clough S., Kneizys F., Chetwynd J., Shettle E. AFGL Atmospheric Constituent Profiles (0 - 120 km) // Air Force Geophysics Laboratory. AFGL-TR-86-0110. Environm. Res. Paper. No. 954. 1986.
15. Сакерин С.М., Кабанов Д.М., Ростов А.П., Турчинович С.А., Турчинович Ю.С. Система сетевого мониторинга радиационно-активных компонентов атмосферы // Оптика атмосф. и океана. 2004. Т. 17. № 4. С. 354-360.
16. Чеснокова Т.Ю., Фирсов К.М., Кабанов Д.М., Сакерин С.М. Спектроскопическое обеспечение для функционирования солнечного фотометра SP-6 // Оптика атмосф. И океана. Т. 17. № 11. С. 912-915.
17. Ramaswamy V., Freidenreich S.M. Solar radiative line-by-line determination of water vapor aborption and water cloud extinction in inhomogeneous atmospheres // J. Geophys. Res. D. 2004. V. 96. N 5. P. 9133-9157.
18. Kiedron P., Berndt J., Harrison L., Michalsky J., Min Q. Column water vapor from diffuse irradiance // Proc. of the 11th Atmosph. Rad. Measurem. (ARM) Science Team Meeting: http://www.arm.gov/ publications /proceedings / conf11/ abstracts / kiedron1-pw.pdf
19. Журавлева Т.Б. Влияние облаков на поглощение коротковолновой радиации в атмосфере. Часть 1. Поглощение в условиях разорванной облачности // Оптика атмосф. и океана. 1998. Т. 11. № 8. С. 852-860.
20. Tarasova T., Fomin B. Solar radiation absorption due to water vapor: Advanced broadband parameterizations // J. Appl. Meteorol. 2000. V. 39. N 11. P. 1947-1951.