Том 29, номер 09, статья № 2

Аннотация:

Анализируются возможности повышения информативности спутникового зондирования атмосферы методами ИК-спектроскопии путем повышения спектрального разрешения аппаратуры и использования поляризационных измерений солнечного и теплового излучения. Показаны недостатки современных методов учета молекулярных спектров поглощения как в «строгих» (line-by-line), так и «быстрых» (основанных на k-распределениях) моделях переноса атмосферной радиации. Обсуждаются подходы для устранения этих недостатков.

Ключевые слова:

спутниковое зондирование, поляризация, перенос атмосферной радиации, полинейный метод, форма линии, спектроскопические банки данных, метод k-распределений

Список литературы:

1. IPCC – Intergovernmental Panel on Climate Change. URL: http://www.ipcc.ch
2. Бах В., Крейн А., Берже А., Лонгетто А. Углекислый газ в атмосфере. М.: Мир, 1987. 532 с.
3. JAIVЕx – The Joint Airborne IASI Validation Experiment, 2007. URL: http://www.cimss.ssec.wisc.edu
4. The HITRAN Database. URL: http://www.cfa.harvard.edu/hitran/
5. Гуди Р.М. Атмосферная радиация. М.: Мир, 1966. 522 с.
6. Родимова О.Б. Контур спектральной линии и поглощение в окнах прозрачности атмосферы // Оптика атмосф. и океана. 2015. Т. 28, № 5. С. 460–473.
7. Clough S.A., Shephar M.W., Mlawer E.J., Delamere J.S., Iacono M.J., Cady-Pereira K., Boukabara S., Brown P.D. Atmospheric radiative transfer modeling: a summary of the AER codes // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2005. V. 91, iss. 2. P. 233–244.
8. Hartman J.M., Boulet C., Robert D.A. Collisional effects on molecular spectra: Laboratory experiments and models, consequence for applications. Amsterdam: Elseiver, 2008. 411 p.
9. Feofilov A., Rezac L., Kutepov A., Capelle V. Nоn-LTE radiative transfer in the context of infrared satellite observations of the lower atmosphere // Int. Symp.  «Atmospheric Radiation and Dynamics» (ISARD-2015). St. Petersburg-Petrodvorets. St. Petersburg State University, 2015.
10. Тимофеев Ю.М., Васильев А.В. Теоретические основы атмосферной оптики. СПб.: Наука, 2003. 475 p.
11. Fomin B., Falaleeva V. A polarized atmospheric radiative transfer model for calculations of spectra of the Stokes parameters of shortwave radiation based on the line-by-line and Monte Carlo methods // Atmosphere. 2012. V. 3, N 4. P. 451–467.
12. Cornet C., C-Labonnote L, Szcap F. Three-dimensional polarized Monte Carlo atmospheric radiative transfer model (3DMCPOL): 3D effects on polarized visible reflectances of a cirrus cloud // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2010. V. 111, iss. 1. P. 174–186.
13. Fomin B., Falaleeva V. Spectra of polarized thermal radiation in a cloudy atmosphere: Line-by-Line and Monte Carlo model for passive remote sensing of cirrus and polar clouds // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2016. V. 177. P. 301–317.
14. Fauchez T., Cornet C., Szczap F., Dubuisson P., Rosambert T. Impact of cirrus clouds heterogeneities on top-of-atmosphere thermal infrared radiation // Atmos. Chem. Phys. 2014. V. 14, N 11. P. 5599–5615.
15. Yang P., Bi L., Baum B.A., Liou K.N., Kattawar G.W., Mishchenko M.I., Cole B. Spectrally consistent scattering, absorption, and polarization properties of atmospheric ice crystals at wavelengths from 0.2 to 100 μm. // J. Atmos. Sci. 2013. V. 70, N 1. P. 330–347.
16. Turquety S., Hadji-Lazaro J., Clerbaux C., Hauglustaine D.A., Clough S.A., Casse V., Schlussel P. Megie G. Operational trace gas retrieval algorithm for the Infrared Atmospheric Sounding Interferometer // J. Geophys. Res. D. 2004. V. 109, N 21. DOI: 10.1029/ 2004JD004821.
17. Боресков А.В., Харламов А.А. Основы работы с технолоrией CUDA. М.: ДМК Пресс, 2010. 232 с.
18. Oreopoulos L., Mlawer E., Delamere J., Shippert T., Cole J., Fomin B., Iacono M., Jin Z., Manners J., Räisänen P., Rose F., Zhang Y., Wilson M.J., Rossow W. The continual intercomparison of Radiation Codes: Results from Phase I // J. Geophys. Res. D. 2012. V. 117, N 6. DOI: 10.1029/2011JD016821.
19. Fomin B.A. A k-distribution technique for radiative transfer simulation in inhomogeneous atmosphere: 1. FKDM, fast k-distribution model for the longwave // J. Geophys. Res. D. 2004. V. 109, N 2. DOI: 10.1029/ 2003JD003802.
20. Tarasova T.A., Fomin B.A. The use of new parameterization for gaseous absorption in the CLIRAD-SW solar radiation code for models // J. Atmos. Ocean. Technol. 2007. V. 24, N 6. P. 1157–1162.