Характеристики спектральной прозрачности атмосферы в полярных районах
|
Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 АППАРАТУРА И МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЭРОЗОЛЬНОЙ
ОПТИЧЕСКОЙ ТОЛЩИ АТМОСФЕРЫ 11
1.1 Методика определения АОТ атмосферы 11
1.2 Расчет функций пропускания молекулярного поглощения и рассеяния
атмосферы 14
1.3 Калибровка солнечных фотометров 18
2 АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СОЛНЕЧНЫЕ ФОТОМЕТРЫ 20
2.1 Портативный солнечный фотометр SPM 20
2.2 Многоволновой солнечный фотометр SP-9 23
3 ОСОБЕННОСТИ МНОГОЛЕТНЕЙ И СЕЗОННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ
АЭРОЗОЛЬНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ ТОЛЩИ АТМОСФЕРЫ В ПОЛРЯНЫХ РАЙОНАХ 26
3.1 Сезонная изменчивость АОТ атмосферы в п.Баренцбург и на
антарктической обсерватории Мирный 27
3.2 Межгодовая изменчивость АОТ атмосферы на антарктической
обсерватории Мирный 30
3.3 Взаимосвязь АОТ с характеристиками ветра на антарктической
обсерватории Мирный 37
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 39
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 41
ВВЕДЕНИЕ 5
1 АППАРАТУРА И МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЭРОЗОЛЬНОЙ
ОПТИЧЕСКОЙ ТОЛЩИ АТМОСФЕРЫ 11
1.1 Методика определения АОТ атмосферы 11
1.2 Расчет функций пропускания молекулярного поглощения и рассеяния
атмосферы 14
1.3 Калибровка солнечных фотометров 18
2 АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СОЛНЕЧНЫЕ ФОТОМЕТРЫ 20
2.1 Портативный солнечный фотометр SPM 20
2.2 Многоволновой солнечный фотометр SP-9 23
3 ОСОБЕННОСТИ МНОГОЛЕТНЕЙ И СЕЗОННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ
АЭРОЗОЛЬНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ ТОЛЩИ АТМОСФЕРЫ В ПОЛРЯНЫХ РАЙОНАХ 26
3.1 Сезонная изменчивость АОТ атмосферы в п.Баренцбург и на
антарктической обсерватории Мирный 27
3.2 Межгодовая изменчивость АОТ атмосферы на антарктической
обсерватории Мирный 30
3.3 Взаимосвязь АОТ с характеристиками ветра на антарктической
обсерватории Мирный 37
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 39
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 41
Одним из наиболее динамичных компонентов атмосферы является аэрозоль, который играет важную роль в процессе радиационного переноса и обмена веществом в системе «континент-атмосфера-океан».
Актуальность исследований атмосферного аэрозоля, в полярных районах, обусловлена рядом причин:
1) Изменение климата, наиболее ярко проявившиеся именно в высоких широтах, и начавшимся освоением Арктического бассейна.
2) Осознание роли аэрозоля (наряду с парниковыми газами), как одного из климатообразующих факторов.
3) Необходимость коррекции спутниковых данных, а также развитие различных средств оптической связи и др.
4) Накопление рядов наблюдений спектральной прозрачности атмосферы в высокоширотных районах.
Среди приоритетных направлений в исследовании свойств аэрозоля и его воздействия на климат можно выделить: слежение за пространственно¬временной изменчивостью характеристик аэрозоля, изучение взаимозависимостей между свойствами аэрозоля и различными климатообразующими процессами.
Для получения статистически обеспеченных данных об оптических свойствах аэрозоля и их пространственно-временной изменчивости необходима информация для больших территорий за длительный период времени. Однако зачастую проводимые спектральные измерения в Мировом океане и полярных районах, на основе которых определяется АОТ морской атмосферы, как правило проводятся эпизодически и не охватывают больших территорий.
Целью настоящей работы является определение закономерности пространственно-временной изменчивости аэрозольной оптической толщи атмосферы (АОТ) в полярных районах на основе анализа результатов, полученных в ходе экспедиционных исследований.
Для достижения этой цели необходимо решение следующих задач:
1) Изучение принципов работы и устройства солнечных фотометров(на примере SPM и SP-9), приобретение навыков работы с ними.
2) Освоение методики определения АОТ атмосферы в ИК диапазоне спектра. Определение параметров спектральных каналов солнечного фотометра SPM (расчет зависимостей функций пропускания, обусловленных поглощением атмосферными газами).
3) Калибровка солнечных фотометров и обработка результатов экспедиционных измерений в п. Баренцбург (арх. Шпицберген), ледовая станция мыс Баранова (арх. Северная Земля), станция Мирный (Антарктида) и др.
4) Анализ результатов измерений: сезонная изменчивость
характеристик АОТ в различных пунктах наблюдений, межгодовая изменчивость характеристик АОТ, взаимосвязь АОТ с метеопараметрами.
При написании работы были использованы данные многолетних измерений прямой солнечной радиации, проводившиеся в различных климатических регионах с различными антропогенными факторами:
1) Данные измерений фотометром SPM в п. Баренцбург, арх. Шпицберген, 2011-2020гг. [1, 2].
2) Данные измерений фотометром ABAS на антарктической станции Мирный, 1979-2013гг. [3].
3) Данные измерений фотометром SPM на антарктической станции Мирный, 2013-2020гг. [4,5].
4) Данные об индексе антарктического колебания (ААК) [6].
5) Данные измерений трех основных форм атмосферной циркуляции, предоставленные коллегами из ААНИИ [7].
В связи с особенностями пассивных методов, измерения АОТ атмосферы проводятся в ситуациях, когда Солнце не закрыто облаками. Контроль за состоянием диска Солнца и измерениями, осуществляется оператором. В соответствии с общепринятыми требованиями метода измерений АОТ, проводится ежегодная калибровка солнечного фотометра в условиях стабильной чистой атмосферы. Кроме того, для повышения достоверности нахождения калибровочных констант и результатов измерений АОТ осуществляется ежегодная интеркалибровка с параллельно работающим фотометром CimelCE 318 глобальной сети AERONET (https ://aeronet. gsfc.nasa. gov/).
Для решения большинства фундаментальных и прикладных задач оптики атмосферы, включая радиационные расчеты климатического воздействия аэрозоля, погрешность определения АОТ не должна превышать величины 0.01-0.02. Современные фотометры, измеряющие интенсивность (освещенность, яркость) оптического излучения с погрешностью не более 0,5-1% (с учетом методических ошибок) удовлетворяют вышеуказанным требованиям определения АОТ.
Основные параметры, используемые в данной работе - это спектральные АОТ 0,34-2,14 мкм, а так же АОТ мелко и грубо - дисперсного аэрозоля, параметры Ангстрема, привлекались метеопараметры.
В анализе использовались среднедневные, среднемесячные и среднегодовые значения спектральных АОТ с учетом среднеквадратичного отклонения (СКО), рассчитана периодограмма межгодовых колебаний АОТ. Проведена оценка сезонной и межгодовой изменчивости.
Защищаемое положение:
В межгодовой изменчивости АОТ атмосферы на длине волны 0.5 мкм на ст. Мирный (Антарктида) с 1996 по 2020 гг., обнаружены статистически значимые (по уровню 0.05) колебания АОТ с периодом в 5 лет и амплитудой 0.005, относительно среднего значения 0.022.
По теме магистерской диссертации, были представлены следующие основные публикации:
1. Kabanov D.M., Sakerin S.M., Kruglinsky I.A., Ritter C, Sobolewski P.S., Zielinski T. Comparison of atmospheric aerosol optical depths measured with different sun photometers in three regions of Spitsbergen Archipelago // Proceedings of SPIE. -2018. -V. 10833. -P.1083342-1 - 1083342-5.
2. КабановД.М., КозловВ.С., СакеринС.М., ЧерновД.Г.,
Турчинович Ю.С., КруглинскийИ.А., ЛоскутоваМ.А., Лубо-Лесниченко К.Е., МакштасА.П., МовчанВ.В., РадионовВ.Ф. Сравнение характеристик аэрозоля на полярных станциях «мыс Баранова» и «Баренцбург» в измерительные сезоны 2018-2019 гг. // Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы: Материалы XXVI Международного симпозиума. Томск: Издательство ИОА СО РАН, 2020. - C-293 - С-297.
3. Сакерин С.М., Кабанов Д.М., Круглинский И.А., Лубо- Лесниченко К.Е., Радионов В.Ф., Сидорова О.Р. Сезонная и межгодовая изменчивость аэрозольной оптической толщи атмосферы в 2011-2019 гг. в Баренцбурге (Шпицберген) // Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы: Материалы XXVI Международного симпозиума. Томск: Издательство ИОА СО РАН, 2020. - C-418 - С-422.
4. Чернов Д.Г., Кабанов Д.М., Козлов В.С., Сакерин С.М., Турчинович Ю.С., Круглинский И.А., Мовчан В.В., Радионов В.Ф., Ризе Д.Д. Предварительные результаты измерений характеристик атмосферного аэрозоля на двух полярных станциях в 2019-2020 г.г. // Аэрозоли Сибири. XXVII Рабочая группа: Тезисы докладов. Томск: Изд-е ИОА СО РАН. 2020.
Атакжередакциейжурнала«Atmosphere»принятастатья«Spatialdistributio nofblackcarbonconcentrationsintheatmosphereoftheNorthAtlanticandtheEuropeans ectoroftheArcticOcean»СакеринС.М.. Кабанов Д.М, Копейкин В.М., Круглинский И.А., Новигатский А.Н., Полькин В.В., Шевченко В.П., Турчинович Ю.С., которая будет опубликована в 2021 г.
Первые измерения характеристик солнечной радиации с учетом ослабления излучения атмосферой Земли были выполнены почти столетие назад, а широкомасштабное изучение аэрозольной прозрачности началось во второй половине XX века, [8-16].
В нашей стране регулярные измерение интегральных (по спектру) характеристик прозрачности атмосферы начаты на актинометрической сети (с середины 50-х годов), а спектральные составляющие аэрозольной оптической толщи (0,34-0,63 мкм) - на озонометрической сети, созданной в 60-70гг. Результаты многолетних наблюдений позволили получить обширный экспериментальный материал и выявить многие закономерности пространственной и временной изменчивости АОТ. Обобщения данных отечественных станций проводятся в работах Г.П. Гущина [16,17], под руководством которого и создавалась озонометрическая сеть, разрабатывались аппаратура и методики.
По географии исследований, следует отметить, что основная часть данных об аэрозольной прозрачности атмосферы на сегодняшний день получена для континентальных условий [18]. Ряды наблюдений спектральных АОТ морской атмосферы остаются эпизодическими, прерывистыми, не всегда комплексными и охватывают только часть Мирового океана, а так же недостаточное количество данных для полярных районов.
Обращаясь к истории, отметим приоритет российских ученых (ААНИИ), начавших исследования арктического аэрозоля в 70-х годах прошлого века на нескольких высокоширотных островах и дрейфующих станциях «Северный полюс»
(http://www.aari.ru/resources/d0014/np/np.html#top). В дальнейшем
многочисленные результаты о дисперсном и химическом составе аэрозоля над субарктическими и арктическими морями были получены в экспедициях Института океанологии РАН [19]. С начала 2000-х годов программа и методы исследований полярного аэрозоля были расширены благодаря участию научных групп из институтов СО РАН - ИХКГ, ИОА, ЛИН.
Регулярности исследований аэрозоля в арктической зоне способствовала организация совместной межведомственной «Лаборатории полярного аэрозоля», которая на неформальной основе объединила кадровые, научно-методические и материально-технические возможности ИОА СО РАН и ААНИИ. На основе этого сотрудничества были организованы регулярные наблюдения в Российском научном центре «Шпицберген», проведены измерения комплекса характеристик аэрозоля в 10-и экспедициях в арктических/субарктических морях и цикл измерений в метеорологической обсерватории «Тикси».
Продолжаются регулярные измерения аэрозольной оптической толщи атмосферы (АОТ) на антарктической станции Мирный, которые были начаты в 1979 г.
Проводятся измерения характеристик атмосферного аэрозоля на Научно - исследовательской станции (НИС) «Ледовая база «Мыс Баранова» (с 2018 ИОА СО РАН совместно с ААНИИ).
Тем не менее, на сегодняшний день, о состоянии исследований АОТ атмосферы можно сказать, что Мировой океан и полярные районы остаются наименее изученными регионами планеты.
Актуальность исследований атмосферного аэрозоля, в полярных районах, обусловлена рядом причин:
1) Изменение климата, наиболее ярко проявившиеся именно в высоких широтах, и начавшимся освоением Арктического бассейна.
2) Осознание роли аэрозоля (наряду с парниковыми газами), как одного из климатообразующих факторов.
3) Необходимость коррекции спутниковых данных, а также развитие различных средств оптической связи и др.
4) Накопление рядов наблюдений спектральной прозрачности атмосферы в высокоширотных районах.
Среди приоритетных направлений в исследовании свойств аэрозоля и его воздействия на климат можно выделить: слежение за пространственно¬временной изменчивостью характеристик аэрозоля, изучение взаимозависимостей между свойствами аэрозоля и различными климатообразующими процессами.
Для получения статистически обеспеченных данных об оптических свойствах аэрозоля и их пространственно-временной изменчивости необходима информация для больших территорий за длительный период времени. Однако зачастую проводимые спектральные измерения в Мировом океане и полярных районах, на основе которых определяется АОТ морской атмосферы, как правило проводятся эпизодически и не охватывают больших территорий.
Целью настоящей работы является определение закономерности пространственно-временной изменчивости аэрозольной оптической толщи атмосферы (АОТ) в полярных районах на основе анализа результатов, полученных в ходе экспедиционных исследований.
Для достижения этой цели необходимо решение следующих задач:
1) Изучение принципов работы и устройства солнечных фотометров(на примере SPM и SP-9), приобретение навыков работы с ними.
2) Освоение методики определения АОТ атмосферы в ИК диапазоне спектра. Определение параметров спектральных каналов солнечного фотометра SPM (расчет зависимостей функций пропускания, обусловленных поглощением атмосферными газами).
3) Калибровка солнечных фотометров и обработка результатов экспедиционных измерений в п. Баренцбург (арх. Шпицберген), ледовая станция мыс Баранова (арх. Северная Земля), станция Мирный (Антарктида) и др.
4) Анализ результатов измерений: сезонная изменчивость
характеристик АОТ в различных пунктах наблюдений, межгодовая изменчивость характеристик АОТ, взаимосвязь АОТ с метеопараметрами.
При написании работы были использованы данные многолетних измерений прямой солнечной радиации, проводившиеся в различных климатических регионах с различными антропогенными факторами:
1) Данные измерений фотометром SPM в п. Баренцбург, арх. Шпицберген, 2011-2020гг. [1, 2].
2) Данные измерений фотометром ABAS на антарктической станции Мирный, 1979-2013гг. [3].
3) Данные измерений фотометром SPM на антарктической станции Мирный, 2013-2020гг. [4,5].
4) Данные об индексе антарктического колебания (ААК) [6].
5) Данные измерений трех основных форм атмосферной циркуляции, предоставленные коллегами из ААНИИ [7].
В связи с особенностями пассивных методов, измерения АОТ атмосферы проводятся в ситуациях, когда Солнце не закрыто облаками. Контроль за состоянием диска Солнца и измерениями, осуществляется оператором. В соответствии с общепринятыми требованиями метода измерений АОТ, проводится ежегодная калибровка солнечного фотометра в условиях стабильной чистой атмосферы. Кроме того, для повышения достоверности нахождения калибровочных констант и результатов измерений АОТ осуществляется ежегодная интеркалибровка с параллельно работающим фотометром CimelCE 318 глобальной сети AERONET (https ://aeronet. gsfc.nasa. gov/).
Для решения большинства фундаментальных и прикладных задач оптики атмосферы, включая радиационные расчеты климатического воздействия аэрозоля, погрешность определения АОТ не должна превышать величины 0.01-0.02. Современные фотометры, измеряющие интенсивность (освещенность, яркость) оптического излучения с погрешностью не более 0,5-1% (с учетом методических ошибок) удовлетворяют вышеуказанным требованиям определения АОТ.
Основные параметры, используемые в данной работе - это спектральные АОТ 0,34-2,14 мкм, а так же АОТ мелко и грубо - дисперсного аэрозоля, параметры Ангстрема, привлекались метеопараметры.
В анализе использовались среднедневные, среднемесячные и среднегодовые значения спектральных АОТ с учетом среднеквадратичного отклонения (СКО), рассчитана периодограмма межгодовых колебаний АОТ. Проведена оценка сезонной и межгодовой изменчивости.
Защищаемое положение:
В межгодовой изменчивости АОТ атмосферы на длине волны 0.5 мкм на ст. Мирный (Антарктида) с 1996 по 2020 гг., обнаружены статистически значимые (по уровню 0.05) колебания АОТ с периодом в 5 лет и амплитудой 0.005, относительно среднего значения 0.022.
По теме магистерской диссертации, были представлены следующие основные публикации:
1. Kabanov D.M., Sakerin S.M., Kruglinsky I.A., Ritter C, Sobolewski P.S., Zielinski T. Comparison of atmospheric aerosol optical depths measured with different sun photometers in three regions of Spitsbergen Archipelago // Proceedings of SPIE. -2018. -V. 10833. -P.1083342-1 - 1083342-5.
2. КабановД.М., КозловВ.С., СакеринС.М., ЧерновД.Г.,
Турчинович Ю.С., КруглинскийИ.А., ЛоскутоваМ.А., Лубо-Лесниченко К.Е., МакштасА.П., МовчанВ.В., РадионовВ.Ф. Сравнение характеристик аэрозоля на полярных станциях «мыс Баранова» и «Баренцбург» в измерительные сезоны 2018-2019 гг. // Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы: Материалы XXVI Международного симпозиума. Томск: Издательство ИОА СО РАН, 2020. - C-293 - С-297.
3. Сакерин С.М., Кабанов Д.М., Круглинский И.А., Лубо- Лесниченко К.Е., Радионов В.Ф., Сидорова О.Р. Сезонная и межгодовая изменчивость аэрозольной оптической толщи атмосферы в 2011-2019 гг. в Баренцбурге (Шпицберген) // Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы: Материалы XXVI Международного симпозиума. Томск: Издательство ИОА СО РАН, 2020. - C-418 - С-422.
4. Чернов Д.Г., Кабанов Д.М., Козлов В.С., Сакерин С.М., Турчинович Ю.С., Круглинский И.А., Мовчан В.В., Радионов В.Ф., Ризе Д.Д. Предварительные результаты измерений характеристик атмосферного аэрозоля на двух полярных станциях в 2019-2020 г.г. // Аэрозоли Сибири. XXVII Рабочая группа: Тезисы докладов. Томск: Изд-е ИОА СО РАН. 2020.
Атакжередакциейжурнала«Atmosphere»принятастатья«Spatialdistributio nofblackcarbonconcentrationsintheatmosphereoftheNorthAtlanticandtheEuropeans ectoroftheArcticOcean»СакеринС.М.. Кабанов Д.М, Копейкин В.М., Круглинский И.А., Новигатский А.Н., Полькин В.В., Шевченко В.П., Турчинович Ю.С., которая будет опубликована в 2021 г.
Первые измерения характеристик солнечной радиации с учетом ослабления излучения атмосферой Земли были выполнены почти столетие назад, а широкомасштабное изучение аэрозольной прозрачности началось во второй половине XX века, [8-16].
В нашей стране регулярные измерение интегральных (по спектру) характеристик прозрачности атмосферы начаты на актинометрической сети (с середины 50-х годов), а спектральные составляющие аэрозольной оптической толщи (0,34-0,63 мкм) - на озонометрической сети, созданной в 60-70гг. Результаты многолетних наблюдений позволили получить обширный экспериментальный материал и выявить многие закономерности пространственной и временной изменчивости АОТ. Обобщения данных отечественных станций проводятся в работах Г.П. Гущина [16,17], под руководством которого и создавалась озонометрическая сеть, разрабатывались аппаратура и методики.
По географии исследований, следует отметить, что основная часть данных об аэрозольной прозрачности атмосферы на сегодняшний день получена для континентальных условий [18]. Ряды наблюдений спектральных АОТ морской атмосферы остаются эпизодическими, прерывистыми, не всегда комплексными и охватывают только часть Мирового океана, а так же недостаточное количество данных для полярных районов.
Обращаясь к истории, отметим приоритет российских ученых (ААНИИ), начавших исследования арктического аэрозоля в 70-х годах прошлого века на нескольких высокоширотных островах и дрейфующих станциях «Северный полюс»
(http://www.aari.ru/resources/d0014/np/np.html#top). В дальнейшем
многочисленные результаты о дисперсном и химическом составе аэрозоля над субарктическими и арктическими морями были получены в экспедициях Института океанологии РАН [19]. С начала 2000-х годов программа и методы исследований полярного аэрозоля были расширены благодаря участию научных групп из институтов СО РАН - ИХКГ, ИОА, ЛИН.
Регулярности исследований аэрозоля в арктической зоне способствовала организация совместной межведомственной «Лаборатории полярного аэрозоля», которая на неформальной основе объединила кадровые, научно-методические и материально-технические возможности ИОА СО РАН и ААНИИ. На основе этого сотрудничества были организованы регулярные наблюдения в Российском научном центре «Шпицберген», проведены измерения комплекса характеристик аэрозоля в 10-и экспедициях в арктических/субарктических морях и цикл измерений в метеорологической обсерватории «Тикси».
Продолжаются регулярные измерения аэрозольной оптической толщи атмосферы (АОТ) на антарктической станции Мирный, которые были начаты в 1979 г.
Проводятся измерения характеристик атмосферного аэрозоля на Научно - исследовательской станции (НИС) «Ледовая база «Мыс Баранова» (с 2018 ИОА СО РАН совместно с ААНИИ).
Тем не менее, на сегодняшний день, о состоянии исследований АОТ атмосферы можно сказать, что Мировой океан и полярные районы остаются наименее изученными регионами планеты.
В работе рассмотрены аппаратурно-методические основы определения АОТ атмосферы и представлены результаты измерений в полярных районах: обсерватория Мирный (Антарктида) и архипелаг Шпицберген (п. Баренцбург).
Описанная в работе методика позволяет определять АОТ атмосферы в спектральном диапазоне солнечных фотометров SPM и SP-9 (0,34-2,14 мкм). Погрешность восстановления АОТ составляет 0,01-0,02.
Средний уровень замутнения в Баренцбурге в ~3.8 раза выше чем в Мирном ( та0.5=О.О85 и 0.022, соответственно).
В арктическом районе основную роль в изменчивости АОТ атмосферы играет мелкодисперсный аэрозоль ( Tf0.s/ та0.5 =0.074). В колебаниях АОТ атмосферы Антарктики вклад мелко- и грубодисперсной фракций аэрозоля сопоставим ( Tf0.s/ Та0.5 =0.066).
Общим в сезонном ходе для двух регионов является весенний максимум (в Мирном - весенне-летний). Из-за влияния континентального аэрозоля, в том числе дымового, в Баренцбурге проявляется и летний максимум, который может превышать весенний.
Межгодовые колебания АОТ обнаруживают значимую связь (^=0.41) с индексом Антарктического колебания и качественно согласуются с повторяемостью основных форм атмосферной циркуляции в южной полярной области. Межгодовые изменения АОТ обусловлены, по-видимому, периодическими смещениями пояса ветров в сторону Антарктиды, что сопровождается увеличением притока морского аэрозоля в район измерений и, наоборот, его уменьшением при смещении пояса ветров со стороны Антарктиды. Среднее значение АОТ для отрицательных индексов ААК составляет та0.5=0.021±0.004, а положительных - та0.5=0.024±0.006.
Из взаимосвязей АОТ с характеристиками ветра, отметим значимое различие средних величин та0.5 для положительных ( та0.5=0.023±0.011, ветер с континентальной части Антарктиды) и отрицательных ( тао.5=0.025±0.010, ветер со стороны океана) значениях северной составляющей вектора скорости ветра.
Описанная в работе методика позволяет определять АОТ атмосферы в спектральном диапазоне солнечных фотометров SPM и SP-9 (0,34-2,14 мкм). Погрешность восстановления АОТ составляет 0,01-0,02.
Средний уровень замутнения в Баренцбурге в ~3.8 раза выше чем в Мирном ( та0.5=О.О85 и 0.022, соответственно).
В арктическом районе основную роль в изменчивости АОТ атмосферы играет мелкодисперсный аэрозоль ( Tf0.s/ та0.5 =0.074). В колебаниях АОТ атмосферы Антарктики вклад мелко- и грубодисперсной фракций аэрозоля сопоставим ( Tf0.s/ Та0.5 =0.066).
Общим в сезонном ходе для двух регионов является весенний максимум (в Мирном - весенне-летний). Из-за влияния континентального аэрозоля, в том числе дымового, в Баренцбурге проявляется и летний максимум, который может превышать весенний.
Межгодовые колебания АОТ обнаруживают значимую связь (^=0.41) с индексом Антарктического колебания и качественно согласуются с повторяемостью основных форм атмосферной циркуляции в южной полярной области. Межгодовые изменения АОТ обусловлены, по-видимому, периодическими смещениями пояса ветров в сторону Антарктиды, что сопровождается увеличением притока морского аэрозоля в район измерений и, наоборот, его уменьшением при смещении пояса ветров со стороны Антарктиды. Среднее значение АОТ для отрицательных индексов ААК составляет та0.5=0.021±0.004, а положительных - та0.5=0.024±0.006.
Из взаимосвязей АОТ с характеристиками ветра, отметим значимое различие средних величин та0.5 для положительных ( та0.5=0.023±0.011, ветер с континентальной части Антарктиды) и отрицательных ( тао.5=0.025±0.010, ветер со стороны океана) значениях северной составляющей вектора скорости ветра.
Подобные работы
- ПРИМЕНЕНИЕ СОЛНЕЧНОГО ФОТОМЕТРА В ЭКСПЕДИЦИОННЫХ
ИССЛЕДОВАНИЯХ ХАРАКТЕРИСТИК СПЕКТРАЛЬНОЙ ПРОЗРАЧНОСТИ
АТМОСФЕРЫ
Бакалаврская работа, физика. Язык работы: Русский. Цена: 4300 р. Год сдачи: 2019 - Оценка гелиоэнергетического потенциала района Арктики в зависимости от метеорологического и радиационного режима
Бакалаврская работа, география. Язык работы: Русский. Цена: 4600 р. Год сдачи: 2020