Том 22, номер 07, статья № 3

Аннотация:

На основе многолетних самолетных измерений коэффициента аэрозольного рассеяния сухой основы частиц на длине волны 0,51 мкм и массовой концентрации сажи в тропосфере до высоты 7 км в южном районе Новосибирской области исследуется сезонная изменчивость высотных профилей концентраций аэрозоля и сажи, относительного содержания сажи в составе частиц, альбедо однократного рассеяния и показателя поглощения вещества частиц. Показано, что нижний (до 1,5 км) и верхний (выше 1,5 км) слои тропосферы кардинально различаются по проявлению поглощающих свойств аэрозоля. В нижнем слое в зимний и осенний сезоны средние значения относительного содержания сажи в частицах уменьшаются с высотой в широких пределах от 13 до 5%. При этом значения альбедо возрастают с высотой, варьируя в диапазоне от 0,80 до 0,94. В нижнем слое зимой аэрозольные частицы обладают сильным поглощением. Величина показателя поглощения принимает наибольшие значения, около 0,09, в приземном слое и уменьшается с ростом высоты до значений 0,03. В верхнем слое значения относительного содержания сажи варьируют слабее, в пределах 2–5%. При этом диапазон высотных и сезонных вариаций альбедо сужается до 0,92–0,97, а значения показателя поглощения изменяются в пределах от 0,03 до 0,01, т.е. аэрозольные частицы в верхнем слое воздуха являются сравнительно слабо поглощающими. Оценки изменчивости радиационно-значимых аэрозольных характеристик свидетельствуют об определенной независимости поведения сажевой компоненты при формировании высотных профилей концентраций аэрозоля и сажи.

Ключевые слова:

субмикронный аэрозоль, сажа, тропосфера, высотные профили, относительное содержание сажи, альбедо однократного рассеяния

Список литературы:

1. Панченко М.В., Терпугова С.А. Годовой ход содержания субмикронного аэрозоля в тропосфере Западной Сибири // Оптика атмосф. и океана. 1994. Т. 7. № 8. С. 1033-1044.
2. Panchenko M.V., Kozlov V.S., Terpugova S.A., Shmargunov V.P., Burkov V.V. 2000: Simultaneous measurements of submicron aerosol and absorbing substance in the height range up to 7 km // Proc. of Tenth ARM Science Team Meeting. San-Antonio, Texas, 13-19 March 2000, 4 p. http://www.arm.gov/docs/documents/technical/ conf_0003/panchenko-mv.pdf
3. Kozlov V.S., Panchenko M.V. Airborne measurements of the aerosol and soot contents in the troposphere (estimation of the single scattering albedo profiles) // Proc. of the 6th Int. Sympos. on Tropospheric Profiling: Needs and Technologies. Leipzig, Saxony. September 14-20, 2003. P. 321-323.
4. Максимюк В.С., Татьянин С.В. Анализ количественных данных показателя аэрозольного ослабления тропосферы и стратосферы в подспутниковом эксперименте // Оптика атмосф. 1989. Т. 2. № 8. C. 891-893.
5. Han Z., Montague D.C., Snider J.R. Airborne measurements of aerosol extinction in the lower and middle troposphere over Wyoming, USA // Atmos. Environ. 2003. V. 37. N 6. P. 789-802.
6. Collins D.R., Jonsson H.H., Liao H., Flagan R.C., Seinfeld J.H., Noone K.J., Hering S.V. Airborne analysis of the Los Angeles aerosol // Atmos. Environ. 2000. V. 34. N 24. P. 4155-4173.
7. Ostrom E., Noone K.J. Vertical profiles of aerosol scattering and absorption measured in situ during the North Atlantic Aerosol Characterization Experiment (ACE-2) // Tellus. 2000. V. 52b. N 2. P. 526-545.
8. Горчаков Г.И., Емиленко А.С., Свириденков М.А. Однопараметрическая модель приземного аэрозоля // Изв. АН СССР. Физ. атмосф. и океана. 1981. Т. 17. № 1. С. 39-49.
9. Hansen A.D.A., Rosen H., Novakov T. The aethalometer - an instrument for the real time measurement of optical absorption by aerosol particles // Sci. Total Environ. 1984. V. 36. N 1. P. 191-196.
10. Baklanov A.M., Kozlov V.S., Panchenko M.V., Ankilov A.N., Vlasenko A.L. Generation of soot particles in submicron range // J. Aerosol Sci. 1998. V. 29. Suppl. 1. P. 919-920.
11. Tikhomirov A.B., Firsov K.M., Kozlov V.S., Panchenko M.V., Ponomarev Y.N., Tikhomirov B.A. Investigation of spectral dependence of shortwave radiation absorption by ambient aerosol using time-resolved photoacoustic technique // Opt. Eng. 2005. V. 44. N 7. Р. 071203. 11 c.
12. Зуев В.Е., Креков Г.М. Оптические модели атмосферы. Современные проблемы атмосферной оптики. Т. 2. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 256 с.
13. Панченко М.В., Терпугова С.А., Козлов В.С., Полькин В.В., Яушева Е.П. Годовой ход конденсационной активности субмикронного аэрозоля в приземном слое атмосферы Западной Сибири // Оптика атмосф. и океана. 2005. T. 18. № 8. С. 678-683.
14. Панченко М.В., Терпугова С.А., Полькин В.В. Эмпирическая модель оптических характеристик аэрозоля нижней тропосферы Западной Сибири // Оптика атмосф. и океана. 1998. Т. 11. № 6. С. 615-624.