Том 39, номер 01, статья № 2

Аннотация:

Учет поглощающих и рассеивающих свойств аэрозоля в атмосфере, а также оценка размеров аэрозольных частиц важны для тестирования стандартных и создания региональных алгоритмов атмосферной коррекции спутниковых данных. Однако определение оптических характеристик атмосферного аэрозоля в периоды пылевых переносов осложняется необходимостью учета влияния пылевого аэрозоля на оптические свойства атмосферы: аэрозольную оптическую толщину (АОТ), параметр Ангстрема и др. В настоящей работе анализируются данные натурных фотометрических измерений, спутниковые данные MODIS Aqua/Terra, VIIRS и результаты моделирования HYSPLIT для Волгоградского и Горьковского водохранилищ на р. Волги и региона Черного моря в периоды переноса пылевого аэрозоля со стороны пустынь Сахара и Каракумы. Различий между оптическими характеристиками пылевого аэрозоля из этих пустынь в рассматриваемые периоды не обнаружено. Представленные результаты описывают оптическое состояние атмосферы в рассматриваемых регионах и могут быть использованы для проверки точности стандартных алгоритмов атмосферной коррекции спутниковых данных.

Ключевые слова:

атмосферный аэрозоль, фотометр, MODIS, VIIRS, AIRS, обратные траектории, HYSPLIT, параметр Ангстрема, пылевой аэрозоль, аэрозольная оптическая толщина, поглощение, Черное море, река Волга

Иллюстрации:

Список литературы:

1. Пашнев В.В., Павлов В.Е., Матющенко Ю.Я. Программный комплекс оценки коэффициента асимметрии аэрозольного рассеяния в ближней ИК-области спектра // Высокопроизводительные вычислительные системы и технологии. 2020. Т. 4, № 1. С. 150–154. DOI: 10.25699/SSSB.2021.36.2.008.
2. Губанова Д., Гинзбург А., Виноградова А.A., Чхетиани О.Г., Семенов В.A. Эффект «пыльной дымки» в атмосфере мегаполиса // Докл. РАН. Науки о Земле. 2025. Т. 522, № 1. С. 1–8. DOI: 10.1134/S1028334X25605681.
3. Карелин А.В., Хегай В.В. О возможности активного мониторинга малых газовых составляющих и парниковых газов из космоса посредством лидарного зондирования // Вопросы электромеханики. Труды ВНИИЭМ. 2025. Т. 205, № 2. С. 21–26.
4. Кирин Д.В., Крутиков Н.О., Лукьянов А.Н., Струнин А.М., Струнин М.А. Результаты сравнительного анализа распространения аэрозольных примесей в атмосфере регионов Арктики и Московской области по данным самолетных исследований в 2014–2015 годах // Труды Военно-космической академии им. А.Ф. Можайского. 2018. № 662. С. 219–223. DOI: 10.15372/AOO20200402.
5. Котова Е.И., Василевич И.И., Ромашова К.В., Красавина А.С. Состав снежного покрова островов Баренцева и Карского морей // Российская Арктика. 2021. Т. 15, № 4. С. 17–27. DOI: 10.24412/2658-4255-20214-17-27.
6. Горчаков Г.И., Ситнов С.А., Семутникова Е.Г., Копейкин В.М., Карпов А.В., Горчакова И.А., Родина К.В. Крупномасштабное задымление Европейской территории России и Белоруссии в июле 2016 г. // Исследование Земли из космоса. 2018. № 1. С. 27–42. DOI: 10.7868/S0205961418010037.
7. Романовская А.Ю., Савин И.Ю. Аэрозольная пыль почвенного происхождения в атмосфере: источники, количество, свойства (обзор) // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. 2021. № 109. С. 36–95. DOI: 10.19047/0136-1694-2021-109-36-95.
8. Плахина И.Н., Панкратова Н.В., Махоткина Е.Л. Вариации аэрозоля в толще атмосферы по данным российской актинометрической сети (1976–2006 гг.) // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2009. Т. 45, № 4. С. 489–500.
9. Наац В.И., Наац И.Э. Математические модели и численные методы в задачах экологического мониторинга атмосферы / под ред. В.И. Наац, И.Э. Наац. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009. 327 с.
10. Ji Z., Li Z., Zhang Y., Ma Y., Shi Z., Yan X., Chen Z. Aerosol optical depth retrieval on Particulate Observing Scanning Polarimeter (POSP) data over land using a new Look-Up Table (LUT) search method // Sci. Engin. 2024. V. 8 DOI: 10.5194/egusphere-2025-91.
11. Xiong X., Butler J.J. MODIS and VIIRS calibration history and future outlook // Remote Sens. 2020. V. 12, N 16. P. 2523. DOI: 10.3390/rs12162523.
12. Stein A.F., Draxler R.R., Rolph G.D., Stunder B.J.B., Cohen M.D., Ngan F. NOAA’s HYSPLIT atmospheric transport and dispersion modeling system // Bulletin of the American Meteorological Society. 2015. V. 96, N 12. P. 2059–2077. Accessed Oct 7, 2021. DOI: 10.1175/BAMS-D-14-00110.1.
13. Терпугова С.А., Зенкова П.Н., Кабанов Д.М., Полькин В.В., Голобокова Л.П., Панченко М.В., Чернов Д.Г. Результаты исследований характеристик аэрозоля в атмосфере Карского и Баренцева морей в летне-осенний период 2016 г. // Оптика атмосф. и океана. 2018. Т. 31, № 5. С. 391–402. DOI: 10.15372/AOO20180509; Terpugova S.A., Zenkova P.N., Kabanov D.M., Pol’kin V.V., Golobokоva L.P., Panchenko M.V., Chernov D.G. Results of the study of aerosol characteristics in the atmosphere of the Kara and Barents Seas in summer and autumn 2016 // Atmos. Ocean. Opt. 2018. V. 31, N 5. P. 507–518.
14. Вишератин К.Н., Баранова Е.Л., Бугрим Г.И. Иванов В.Н., Краснопеева Е.И., Сахибгареев Д.Г., Устинов В.П., Шилкин А.В. Вариации приземных концентраций и общего содержания СО₂ и СН₄ в центральной части Европейской территории России // Изв. АН СССР. Физ. атмосф. и океана. 2023. Т. 59, № 2. С. 200–216. DOI: 10.31857/S0002351523020086.
15. Кабанов Д.М., Веретенников В.В., Воронина Ю.В., Cакерин С.М., Турчинович Ю.С. Информационная система для сетевых солнечных фотометров // Оптика атмосф. и океана. 2009. Т. 22, № 1. С. 61–67; Kabanov D.M., Veretennikov V.V., Voronina Yu.V., Sakerin S.M., Turchinovich Yu.S. Information system for network solar photometers // Atmos. Ocean. Opt. 2009. V. 22, N 1. P. 121–127.
16. Li J., Wong M.S., Shi G., Nichol J.E., Lee K.H., Chan P.W. Advanced algorithms on monitoring diurnal variations in dust aerosol properties using geostationary satellite imagery // Remote Sens. Environ. 2024. V. 303. P. 113996. DOI: 10.1016/j.rse.2024.113996.
17. Remer L.A., Levy R.C., Martins J.V. Opinion: Aerosol remote sensing over the next 20 years // Atmos. Chem. Phys. 2024. V. 24, N 4. P. 2113–2127. DOI: 10.5194/acp-24-2113-2024.
18. DeSouza-Machado S., Larrabee Strow L., Kramer R.J. Geophysical trends inferred from 20 years of AIRS infrared global observations // J. Geophys. Res.: Atmos. 2025. V. 130, N 15. P. e2025JD043501. DOI: 10.1029/2025JD043501.
19. Яковлева Д.В., Толкаченко Г.А., Холбен Б.Н., Смирнов А.В. Сезонная и межгодовая изменчивость оптических характеристик атмосферы над Черным морем в районе Севастополя в период 2006–2008 года // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2009. № 18. С. 205–212.
20. Kouznetsov R., Sofiev M., Uppstu A., Hänninen R. Deposition velocity concept does not apply to fluxes of ambient aerosols // EGUsphere. 2025. V. 2025. P. 1–20. DOI: 10.5194/egusphere-egu25-11407.
21. Kristoffersen S.K., Listowski C., Wing R., Khaykin S.M., Baumgarten G., Hauchecorne A., Vergoz J. Atmospheric specifications for infrasound studies: 2. The added value of a hightop model, UA-ICON // J. Geophys. Res.: Atmos. 2026. V. 131, N 1. P. e2025JD044923.
22. Kalinskaya D.V. Research of the Angstrom parameter variability over the Black Sea region // Phys. Oceanograph. 2025. V. 32, N 1. P. 133–149.
23. Измайлова А.В., Корнеенкова Н.Ю. Озерность территории Российской Федерации и определяющие ее факторы // Водные ресурсы. 2020. Т. 47, № 1. С. 16–25. DOI: 10.31857/S0321059620010083.
24. Вареник А.В. Калинская Д.В., Мыслина М.А., Хоружий Д.С. Изменение содержания биогенных элементов в поверхностном слое морской воды после выпадения атмосферных осадков // Моря России: фундаментальные и прикладные исследования. 2019. С. 51–52.
25. Varenik A.V., Kalinskaya D.V., Myslina M.A. Investigation of airborne particulate matter in the atmosphere of the Black Sea coastal zone based on the measured and satellite data // Phys. Oceanogr. 2021. V. 28, N 3. P. 326–337. DOI: 10.22449/1573-160X-2021-3-326-337.
26. Перминов В.В. Оценка влияния индустриального центра на аэрозольное замутнение атмосферы на примере г. Томска: выпускная бакалаврская работа по направлению подготовки: 12.03.02-Оптотехника. Томск: НИ ТГУ, 2016.
27. Калинская Д.В., Суслин В.В. Простой метод определения источников приземного аэрозоля на основе результатов анализа обратных траекторий // Фундам. и прикл. гидрофиз. 2015. Т. 8, № 1. С. 59–67.