Введение 3
Глава 1. Распространение электромагнитного излучения в атмосфере Земли 6
1.1. Электромагнитное излучение в безоблачной атмосфере . . 6
1.2. Электромагнитное излучение в облачной атмосфере .... 11
1.3. Уходящий длинноволновой поток 13
1.4. Вычислительный комплекс ЬВЬИТМ 15
Глава 2. Дифференциальная чувствительность уходящего потока к вариациям характеристик подстилающей поверхности 17
2.1. Функциональная и параметрическая чувствительность . . 17
2.2. Чувствительность уходящего потока к вариации коэффициента излучения подстилающей поверхности 19
2.3. Чувствительность уходящего потока к вариации температуры подстилающей поверхности 34
Заключение 37
Литература
Известно, что подстилающая поверхность, поглощая солнечную радиацию, непрерывно излучает. И чем выше температура земли, тем интенсивнее ее излучение [1]. Уходящее длинноволновое излучение в значительной части поглощается облачной атмосферой, вследствие чего атмосфера, поглощая часть земной и солнечной радиации, также излучает. Тем самым облачная атмосфера вносит существенное изменение в
распределение температуры в системе подстилающая поверхность — атмосфера. Вместе с тем, эволюция облачности и ее оптических свойств
вносит ощутимый вклад в радиационный баланс системы [2].
Как показывают проведенные опыты, в последние годы наблюдается
дисбаланс между приходящим и уходящим потоками, что приводит к
изменению климата, как правило, это связано с антропогенными факторами на планете Земля. Изменение климата регулируется изменением
в мировом энергетическом балансе. На вершине атмосферы этот баланс
контролируется с помощью спутниковых датчиков, которые обеспечивают измерение энергии как поступающей на Землю, так и уходящей с её
поверхности. Так, например, благодаря опыту, проведенному в период
с 2000-2010 гг., было установлено, что за рассматриваемое десятилетие
дисбаланс составил 0:6 Вт/м2 (с погрешностью 0:4 Вт/м2 и достоверностью 90%) (рис. 1) [3].
Данная работа посвящена изучению чувствительности уходящего длинноволнового потока к вариациям характеристик подстилающей поверхности Земли. В ходе работы были получены следующие результаты:
1. предложен новый подход расчета коэффициентов дифференциальной чувствительности уходящего потока к вариациям характеристик ПП;
2. получен коэффициент дифференциальной чувствительности уходящего потока к вариациям коэффициента излучения и температуры ПП;
3. с использованием данных спектрорадиометра AIRS установлена
чувствительность уходящего длинноволнового потока к вариациям коэффициентов излучения ряда типов ПП.
Выражаю особую благодарность моему научному руководителю д.ф.-
м.н., проф. А.А. Лагутину за помощь в проведении исследования и оформлении данной работы, за важнейшие советы и за подачу идей, а также
сотруднику лаборатории космического мониторинга и вычислительных
технологий АлтГУ и ИВТ СО РАН, к.ф.-м.н. Е.Ю. Мордвину за помощь
в проведении расчетов.
