ВВЕДЕНИЕ 4
МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ АОТ АТМОСФЕРЫ 7
Методика определения АОТ атмосферы 7
Расчет аппаратных функций фотометра SP 10
Расчет эффективных функций пропускания молекулярного поглощения 14
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ АОТ АТМОСФЕРЫ 17
Солнечный фотометр SPM 17
Многоволновой солнечный фотометр SP-9 19
Sun-Sky радиометр СЕ-318 сети AERONET 21
ХАРАКТЕРИСТИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА 25
Результаты интеркалибровки фотометров 25
Расположение пунктов наблюдения и сроки измерений 26
Результаты двухточечного эксперимента 26
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 31
Список использованных источников 32
Атмосферный аэрозоль представляет собой наиболее распространенный в природных условиях тип дисперсной системы. В общем случае под атмосферным аэрозолем понимают такие дисперсные системы, которые состоят из частиц твердого или жидкого вещества, находящихся во взвешенном состоянии в атмосферном воздухе. Часто под аэрозолем понимают только те частицы, которые обладают малой скоростью оседания, т. е. относительно стабильные в гравитационном поле. При таком узком понимании термина «аэрозоль» из рассмотрения исключается широкий класс частиц при различного рода осадках, которые относят к гидрометеорам.
В проблеме радиационных факторов климата большое значение придается изучению оптических характеристик аэрозоля всей атмосферной толщи. Основной и наиболее освоенной в экспериментальных исследованиях оптической характеристикой аэрозоля в столбе атмосферы является аэрозольная оптическая толща атмосферы (АОТ).
Изучение аэрозольной составляющей в спектральной прозрачности атмосферы имеет важное значение для решения радиационно-климатических задач. В последние десятилетия исследования спектральной аэрозольной оптической толщи атмосферы в значительной степени стимулировались остротой таких проблем как: ускоренные изменения глобального климата, региональные особенности антропогенной нагрузки и влиянию естественных источников на замутнения атмосферы (в том числе вулканических извержений, пылевых бурь, крупных лесных пожаров и др.). Кроме того, результаты исследований спектральных АОТ находят широкое применение при разработке оптических систем, работающих через атмосферу, и интерпретации спутниковой информации.
Неослабевающий интерес к всестороннему изучению аэрозоля обусловлен его важной ролью в протекании многих физических и химических процессов в атмосфере, при формировании ее оптического состояния и во
влиянии на природу и климат планеты в целом. К настоящему времени накоплен значительный объем знаний об атмосферном аэрозоле и его оптических свойствах. В тоже время, сильная пространственно-временная изменчивость характеристик аэрозоля приводит к необходимости продолжения исследований с целью уточнения существующих представлений и моделей, получения новых данных о закономерностях его изменчивости и взаимосвязях с другими параметрами атмосферы.
Данная работа посвящена оценке пространственных (локальных) неоднородностей распределения АОТ атмосферы, обусловленных влиянием антропогенного аэрозоля, на основе двухточечных измерений (в центральных районах г. Томска и на юго-восточной окраине). Результаты подобных экспериментов показали, что, например, в Екатеринбурге и Улан-Удэ, в среднем, наблюдаются более высокие значения АОТ относительно фоновых районов. Этот факт трудно объяснить какими-то другими причинами, кроме антропогенного влияния. В Приморье , тоже было обнаружено более высокое замутнение атмосферы во Владивостоке в сравнении с «фоновым» районам. Однако, здесь преобладающую роль в замутнении атмосферы прибрежного Владивостока играет не антропогенный фактор, а влияние грубодисперсного морского аэрозоля.
Многолетние измерения АОТ в районе Томска (Академгородок и обсерватория «Фоновая), а также на восточном/западном берегах Байкала, не выявили статистически значимого отличия аэрозольного замутнения в соседних районах . Поэтому для Томска представляет определенный интерес выяснить относится ли этот вывод только к Академгородку и существует ли вклад антропогенного аэрозоля в АОТ атмосферы над центральными районами города.
Кроме того, в первых двух главах дана характеристика методик определения АОТ и рассмотрены солнечные фотометры, результаты измерения которых использовались в работе.
...
По литературным данным были изучены результаты исследований изменчивости характеристик АОТ в районе г. Томска и двухточечных экспериментов «Академгородок - фоновый район».
Изучены принципы действия и методика проведения эксперимента фотометра типа SPM, CE-318, SP-9, а также проведены измерения портативным солнечным фотометром SPM в центре города.
Рассчитаны эффективные функции пропускания молекулярного поглощения атмосферными газами для оптических каналов фотометра и выполнена их параметризация.
Результаты эксперимента после обработки, анализа результатов измерений и сопоставления указывают на то, что влияние г. Томска на аэрозольное замутнение атмосферы если и есть, то достаточно слабое, поскольку все выявленные различия с фоновым районом не превышают погрешность определения АОТ.
