Эмпирическая региональная модель вертикального профиля аэрозольного коэффициента рассеяния тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.05, кандидат физико-математических наук Терпугова, Светлана Александровна

• Терпугова, Светлана Александровна
• кандидат физико-математических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Терпугова, Светлана Александровна

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

ГЛАВА 1. МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ САМОЛЕТНЫХ НЕФЕ-

ЛОМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

§ 1.1 Бортовая нефелометрическая установка

§ 1.2 Искажения, вносимые при заборе пробы

§ 1.3 Методика калибровки нефелометра

§ 1.4 Методика измерений и обработки данных

§ 1.5 Оценка погрешности измерений

Основные результаты главы 1

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЧИВОСТИ ВЕРТИКАЛЬНОГО ПРОФИЛЯ КОЭФФИЦИЕНТА РАССЕЯНИЯ И ВОЗМОЖНОСТЕЙ ЕЕ ПАРАМЕТРИЗАЦИИ

§ 2.1 Общая характеристика района измерений и массива полученных данных

2.1.1. Климатическая характеристика региона

2.1.2. Структура массива данных

2.1.3. Оценка репрезентативности полученных данных

§ 2.2 Годовой ход коэффициента рассеяния на разных высотах

§ 2.3 Внутрисезонные факторы изменчивости аэрозольной стратификации

2.3.1. Влияние воздушных масс на характер аэрозольного профиля

2.3.2. Суточный ход

§ 2.4 Применение трехслойного представления для описания вертикального профиля коэффициента рассеяния

Основные результаты главы 2

ГЛАВА 3. СТАТИСТИЧЕСКИЙ АЛГОРИТМ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО ПРОФИЛЯ КОЭФФИЦИЕНТА РАССЕЯНИЯ СУХОГО АЭРОЗОЛЯ

§ 3.1 Оценка возможностей использования данных наземных измерений для восстановления вертикального профиля коэффициента рассеяния

3.1.1. Анализ межуровневых корреляционных связей коэффициента рассеяния

3.1.2. Оценка высоты слоя перемешивания

§ 3.2 Принципы построения схемы восстановления аэрозольного

профиля

§ 3.3 Восстановление профиля сухой основы по приземному

значению коэффициента рассеяния

§ 3.4 Учет температуры при восстановлении вертикального профиля коэффициента рассеяния

Основные результаты главы 3

ГЛАВА 4. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПРОФИЛЕЙ КОЭФФИЦИЕНТА

РАССЕЯНИЯ IN SITU

§ 4.1 Восстановление профиля относительной влажности

§ 4.2 Восстановление профиля коэффициента рассеяния с учетом относительной влажности

4.2.1 Сравнение различных способов восстановления профиля

<т (Л)

§ 4.3 Учет оптической толщи при восстановлении вертикального профиля коэффициента рассеяния

4.3.1. Оценка оптической толщи слоя ff> 5 км

4.3.2 Коррекция профиля

§ 4.4 Анализ точностных характеристик модели

Основные результаты главы 4

Заключение

Литература

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Эмпирическая региональная модель вертикального профиля аэрозольного коэффициента рассеяния»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы.

Атмосферный аэрозоль является неотъемлемой составляющей атмосферы и играет существенную роль в формировании ее оптического состояния [5, 7, 11, 36, 41-45, 47, 52, 56, 61, 63, 67, 68, 70, 71, 76, 78-81, 99, 103, 104, 107, 110, 112, 121, 137]. Исследование его свойств тесно связано с такими актуальными проблемами физики атмосферы как теория климата и прогноз погоды [7, 21, 22, 43, 44, 63, 68, 81, 121], распространение световых волн в атмосфере [5, 33, 41, 42, 56, 70, 102, 107, 113], включая задачи дистанционного зондирования атмосферы и подстилающей поверхности [13, 14, 42, 43, 45, 70, 78, 80, 102]. Знание оптических параметров атмосферного аэрозоля необходимо для радиационных расчетов и оценки эффективности систем, работающих через атмосферу в оптическом диапазоне [45, 78, 80, 112]. Особую актуальность исследования по оптике аэрозолей приобретают в связи с бурным развитием в последние годы климатических моделей.

В то же время сильная пространственно — временная изменчивость свойств аэрозоля и их сложная связь со всеми атмосферными процессами приводит к тому, что имеющихся на сегодня сведений явно недостаточно для однозначного понимания роли аэрозольных частиц в изменении глобального климата [7, 63, 81, 121, 137]. В частности, не исключено, что корректный учет оптики аэрозоля сможет компенсировать прогнозируемое в современных моделях потепление, обусловленное парниковыми газами [81, 121, 137].

Отсюда понятно, что в радиационном блоке моделей общей циркуляции атмосферы, наряду с облачностью и парниковыми газами, необходим корректный учет оптических свойств атмосферного аэрозоля.

Точная математическая модель пространственно — временной структуры аэрозоля могла бы быть создана, если решить систему уравнений, опи-

сывающих процессы возникновения, трансформации, переноса и стока частиц из атмосферы. Определенные попытки в этом направлении делались в ряде работ [15, 30, 103, 108, 109, 133]. Однако, на сегодняшний день пока еще недостаточно хорошо изучены аэрозольные процессы, и явно не хватает количественных сведений о всех необходимых параметрах. Поэтому наиболее предпочтительным представляется путь создания эмпирических моделей, основанных на статистической обработке экспериментальной информации об аэрозольных характеристиках.

Состояние и краткая история вопроса.

Оптические и микрофизические свойства атмосферного аэрозоля исследуются разными методами у нас в стране и за рубежом достаточно интенсивно. Это работы ИФА, ИОА, ИЭМ, ЦАО, ИПГ, ЛГУ, ГГО, ГИПО, ИФ АН Беларуси, АФИ НАН Казахстана и многих других организаций [8, И, 25-29, 35, 37, 38, 43, 50-53, 56, 58, 60-64, 77, 82, 83, 87, 88, 91-95, 99, 110-112, 123, 125, 127, 128, 136, 143-149]. Характеристики аэрозоля на разных высотах измеряются при помощи приборов, размещаемых на всевозможных мобильных носителях — аэростатах, самолетах, геофизических ракетах и др. Наиболее значительный объем данных о счетной концентрации и микроструктуре аэрозоля в различных слоях атмосферы получен в Ленинградском университете под руководством Л.С. Ивлева [36, 48, 51 — 53] и в Институте оптики атмосферы СО РАН под руководством Б.Д. Белана [11, 41, 44]. Из зарубежных авторов следует отметить самолетные измерения Б. Фитча и Т. Кресса [125, 131, 132], С. Дантли и др. [127, 128], Л. Радке и др. [136, 145], аэростатные измерения Дж. Розена и Д. Хофмана [146 — 148]. Большое развитие, особенно в последние годы, получили дистанционные оптические (прожекторные и лидарные) методы зондирования аэрозоля [43, 45, 102].

Первые обобщения данных измерений и попытки описать стратификацию аэрозоля появились в конце 60 —х — начале 70 —х годов в работах

Г.В. Розенберга, К.Я. Кондратьева, Е. Шеттла и Р. Фенна [61, 63, 104 — 106, 151].

Одна из первых моделей вертикального профиля аэрозоля была создана Эльтерманом [129, 130] и представляла собой усреднение данных прожекторного зондирования. Достаточную известность получила модель Макклатчи [142], включающая в себя молекулярное и аэрозольное ослабление. Она содержит два аэрозольных профиля для дальности видимости 8М = 5 и 23 км, отличающиеся друг от друга значениями концентрации частиц в диапазоне высот 0 — 4 км. Функция распределения по размерам задана в виде, рекомендованном Д. Дейрменджаном [33] для континентальной дымки. В этой модели предполагается довольно грубая градация по высоте (шаг составляет 5 км) и нет разделения по широтам, времени года и другим признакам.

В последующих моделях, появившихся в 70 —х годах (Шеттл и Фенн [151, 152], Тун и Поллак [153]), была введена классификация аэрозоля по основным климатическим зонам — континентальный, морской, арктический, тропический). Модель Шеттла и Фенна предусматривает следующую условную классификацию оптических свойств аэрозоля. В пограничном слое атмосферы (0 — 2 км) предложены профили коэффициента ослабления, характеризующие морской, континентальный и городской аэрозоль при значениях = 2, 5, 10, 23 и 50 км. В тропосфере и стратосфере выделено два сезонных состояния (весна—лето и осень —зима); кроме того, выполнен приближенный учет влияния вулканических извержений.

К 70 —м годам относятся и первые широкомасштабные эксперименты, составной частью которых было изучение свойств глобального аэрозоля, его радиационных эффектов. Это эксперименты ПИГАП, КЭНЭКС, советско-американские эксперименты в Рыльске и Ларами, и др. [60, 62, 64, 100, 101, 146]. С помощью комплекса самолетного и аэростатного зондирования были получены уникальные данные о вертикальном распреде-

лении счетной концентрации, функции распределения по размерам и химического состава аэрозольных частиц над континентом.

В моделях, обобщающих данные этих экспериментов [65, 66, 70], вводится разделение по сезонам, правда, весьма грубое — теплый и холодный сезон. Тогда же были предприняты и первые попытки спрогнозировать роль аэрозоля в изменении климата.

Основным несовершенством созданных к этому времени моделей является то, что в них заложены постоянные по высоте функция распределения частиц по размерам и их оптические постоянные.

Следующим шагом в развитии высотных оптических моделей явился учет вертикальной неоднородности параметров аэрозоля. В модели [39] выделены следующие высотные уровни в атмосфере: приземный слой (0 — 1.5 км), тропосфера (1.5 —9 км), тропопауза (9 —13 км), нижняя стратосфера (13 —22 км), верхняя стратосфера (22 —30 км) и верхняя атмосфера (30 — 90 км). Внутри каждого слоя задавались средние гистограммы распределения частиц по размерам; оптические постоянные аэрозольных частиц выбирались согласно синтетической модели [49]. Здесь же впервые выполнен приближенный учет среднего вертикального распределения относительной влажности.

Современные модели учитывают высотную стратификацию микрофизических параметров частиц, а также важную роль относительной влажности воздуха в трансформации оптических характеристик. Так, оптико — локационная модель континентального аэрозоля, разработанная в ИОА Г.М. Крековым и Р.Ф. Рахимовым [70], а также ее последующие модификации — фоновая и среднециклическая модели [41, 71] учитывают не только вертикальный профиль концентрации частиц, но и трансформацию с высотой полимодальной функции распределения частиц по размерам. Также введено влияние относительной влажности на изменение спектра размеров частиц и значение комплексного показателя преломления. Но эти модели дают лишь общее представление о закономерностях формиро-

вания вертикальной структуры, и их использование для оценки профиля оптических характеристик в конкретной ситуации не обеспечивает требуемой точности.

Наиболее информативной на сегодняшний день для различных радиационных расчетов является аэрозольная модель, которая является обобщением нескольких предыдущих версий, разрабатываемых Шеттлом и Фенном и используется в пакете LOWTRAN [139, 140]. Но даже в ней предполагается разделение всего на два контрастных сезона — зима и лето, жестко заданы высота слоя перемешивания и дальность видимости, и полностью отсутствует возможность учета внутрисезонных факторов.

Переменная высота слоя перемешивания для разных сезонов была введена в работах Кондратьева и Позднякова [7, 67], но и это не описывает всей динамики аэрозольного профиля, т.к. не учитываются конкретные метеорологические и синоптические условия.

Следует подчеркнуть, что все упомянутые модели созданы по данным микрофизических измерений аэрозоля. Поэтому они нуждаются в тщательной проверке и калибровке по данным непосредственных оптических наблюдений. К сожалению, такие данные в нижней тропосфере весьма ограничены. Это прежде всего лидарные измерения, проводившиеся в 70 —е годы в Казани Ю.П. Дябиным с коллегами [37, 38], а также нефе-лометрические измерения коэффициента рассеяния с борта самолета, выполненные B.C. Максимюком [77], А.И. Гришиным и Г.Г. Матвиенко [11, 32]. Но полученные ими данные относятся к ясным антициклональным условиям и темному времени суток и, следовательно, не могут дать полного представления о формировании вертикальной структуры оптических характеристик. В настоящее время сравнительно регулярные измерения высотного профиля аэрозольных параметров при помощи лидара ведутся Ю.С. Балиным [8 — 10], но к настоящему времени получены лишь предварительные результаты.

Следовательно, на сегодняшний день необходимо построение динамической модели оптических характеристик атмосферного аэрозоля, которая бы позволяла учесть их изменчивость под воздействием внешних геофизических и синоптических факторов.

Создание более динамичной модели по сравнению с уже имеющимися возможно лишь при увеличении числа учитываемых входных параметров и, следовательно, при уменьшении масштаба усреднения. Однако слишком мелкое дробление приведет к тому, что модель потеряет свою климатическую и геофизическую значимость. Поэтому, на наш взгляд, представляется наиболее целесообразным использование масштаба воздушной массы, где существует общность аэрозольных процессов. Не менее важным является и конкретный географический район, поскольку он имеет свои характерные источники аэрозоля, свою статистику повторяемости барических образований и воздушных масс, преобладающие траектории их движения. Следовательно, наиболее динамичные и наиболее точно описывающие ситуацию аэрозольные модели могут быть созданы именно для масштабов региона.

Исходя из этих соображений в качестве носителя аппаратуры был выбран самолет, т.к. он обеспечивает постановку эксперимента в масштабе региона.

Задачи исследования были сформулированы следующим образом:

1. Тщательная проработка методических аспектов измерения аэрозольного коэффициента рассеяния с борта самолета—лаборатории

2. Проведение измерений, статистическая обработка и анализ экспериментальных данных

3. Исследование основных факторов изменчивости содержания и стратификации субмикронного аэрозоля (сезонной изменчивости, влияния воздушных масс, суточного хода) в диапазоне высот от 0 до 5 км для Западно — Сибирского региона.

4. Разработка алгоритма и создание пакета программ для восстановления вертикального профиля аэрозольного коэффициента рассеяния с учетом сезонных факторов, синоптических признаков, а также измеряемых метеорологических параметров и оптических характеристик аэрозоля.

5. Анализ точностных характеристик и границ применимости модели. Реализуемый в работе подход основан на раздельном изучении оптических характеристик сухой основы аэрозольных частиц и их параметра конденсационной активности. Представим зависимость коэффициента рассеяния от относительной влажности воздуха в виде формулы Кастена— Хенела [134, 135, 138]:

а = а„(1 -КГ , <ВЛ)

где а — коэффициент рассеяния, су — коэффициент рассеяния, обусловленный сухой основой аэрозольных частиц (т.е. при нулевой относительной влажности), у —параметр конденсационной активности, Я — относительная влажность воздуха.

Целесообразность такого подхода обусловлена тем, что характеристики сухой основы отражают общее содержание аэрозоля в воздушной массе, связаны с ее предысторией, с природой и мощностью источников аэрозоля. Они зависят от всей совокупности геофизических процессов различного масштаба (от локальных до глобальных).

Параметр конденсационной активности у определяется материалом частиц, в первую очередь —соотношением растворимых и нерастворимых веществ в составе сухой основы аэрозоля.

Изменение относительной влажности воздуха — это достаточно быстро протекающий процесс, обусловленный, главным образом, суточным ходом температуры, модуляцией радиационного потока облаками, наличием местных источников повышенной влагоотдачи и т.п.). Поэтому в рамках данного подхода относительная влажность может быть отнесена к внутренним

Достоверность полученных результатов обеспечивается: большим объемом экспериментальных исследований, проведенных при различных синоптических и метеорологических условиях, соответствующей градуировкой и калибровкой аппаратуры, позволяющей проводить измерения с высокой точностью, хорошей воспроизводимостью данных, полученных в стабильных условиях с небольшим временным интервалом. Результаты, полученные в ходе ряда комплексных экспериментов, неплохо согласуются с измерениями аэрозольного коэффициента рассеяния и оптической толщи, проводимыми другими исследовательскими группами.

Научная новизна работы заключается следующем:

1. Впервые в практике аэрозольных исследований для конкретного региона получен достаточно большой массив экспериментальных данных вертикального профиля аэрозольного коэффициента рассеяния. Проведено тестирование соответствия метеорологических и синоптических параметров многолетним климатическим характеристикам региона.

2. Впервые при самолетном зондировании атмосферы применен подход раздельного изучения оптических свойств сухой основы аэрозоля и его конденсационной активности. Это позволило уверенно оценить роль процессов различного пространственно — временого масштаба в формировании вертикального профиля коэффициента рассеяния и установить статистически обоснованные эмпирические связи между различными атмосферными факторами для конкретного региона.

3. Исследована изменчивость субмикронного аэрозоля на разных высотах в тропосфере. Выявлены основные геофизические и синоптические факторы, а также измеряемые аэрозольные и метеорологические характеристики, которые могут служить входными параметрами для восстановления аэрозольной стратификации.

4. Сформирована эмпирическая модель вертикального профиля коэффициента рассеяния аэрозоля нижней тропосферы Западной Сибири, обеспечивающая восстановление коэффициентов рассеяния в диапазоне высот 0 — 5 км с точностью, которая на сегодняшний день вряд ли может быть достигнута в имеющихся моделях.

Научная и практическая значимость работы состоит в том, что результаты исследования и предложенная оптическая модель могут быть использованы при построении общей оптико — метеорологической модели атмосферы, при разработке региональных динамических моделей, при инженерной разработке оптических систем, работающих через атмосферу в видимой области спектра, для создания приборов оперативной диагностики рассеивающих свойств атмосферы и систем климатического и экологического мониторинга воздушного бассейна.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Детальный учет методических аспектов калибровки аппаратуры, проведения измерений и обработки результатов, полученный статистически обеспеченный массив экспериментальных данных, его соответствие многолетним климатическим характеристикам региона обеспечивают геофизическую значимость разрабатываемой эмпирической модели.

2. Применяемый подход раздельного изучения характеристик сухой основы аэрозоля и его конденсационной активности позволяет обоснованно установить иерархию процессов, определяющих формирование вертикального профиля коэффициента рассеяния, и обеспечивает достижение наилучшей точности его восстановления во всем диапазоне высот.

Апробация результатов.

Основные результаты исследований, изложенные в диссертации, опубликованы в 18 статьях и докладывались на IX, X, XII Всесоюзных Симпозиумах по распространению лазерного излучения в атмосфере ( Красноярск, 1987; Якутск, 1989; Томск, 1993), IV и V Всесоюзных Совещаниях по

распространению лазерного излучения в дисперсных средах (Барнаул, 1988; Обнинск, 1992), 10 Пленуме Рабочей группы по оптике океана Комиссии по проблемам мирового океана АН СССР (Ростов —на—Дону, 1988), 15-th International Laser Radar Conference (Tomsk, 1990), V Совещании по атмосферной оптике (Томск, 1991), Российской Аэрозольной конференции (Москва, 1993), Межреспубликанских симпозиумах "Оптика атмосферы и океана" (Томск, 1994; 1995; 1996; 1997; 1998), 4-th International Aerosol Conference (Los Angeles, 1994), 2 Рабочей группе "Аэрозоли Сибири" (Томск, 1995), 14-th, 15-th, 16 —th Annual Meetings of American Assosiation for Aerosol Research (Pittsburgh, 1995; Orlando, 1996; Denver, 1997), 9 —th Annual Conference "Aerosols. Their generation, behavior and applications" (Norvich, 1995), ARM Science Team Meetings (San Diego, 1995; Tucson, 1998), III International Aerosol Symposium (Moscow, 1996), International Radiation Symposium (Fairbanks, 1996), International Airborne Remote Sensing Conference and Exhibition (San Francisco, 1996), European Aerosol Conferences (Helsinki, 1995; Delpht, 1996; Hamburg, 1997), Международной конференции "Естественные и антропогенные аэрозоли" (Санкт-Петербург, 1997), семинарах Отделения оптической диагностики окружающей среды Института оптики атмосферы СО РАН, отдела контроля атмосферы оптическими методами Института физики атмосферы РАН и кафедры физики атмосферы Санкт-Петербургского государственного университета.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. В ней содержится 163 страницы, включая 47 рисунков, 20 таблиц и 155 ссылок на литературные источники.

Во Введении показана актуальность темы диссертации, проанализированы история и состояние вопроса, сформулированы основные задачи исследования, подчеркнуты достоверность полученных результатов, научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе описана бортовая нефелометрическая установка для исследования оптических свойств аэрозоля. Проведены оценки возможных искажений концентрации и функции распределения частиц по размерам, возникающих при заборе и транспортировке пробы к рассеивающему объему. Рассмотрены методики калибровки, проведения измерений и обработки данных. Проанализированы погрешности измерений и оценена достоверность полученных вертикальных профилей коэффициента аэрозольного рассеяния.

Во второй главе оценивается пригодность полученного массива данных для анализа факторов изменчивости аэрозольных характеристик в региональном масштабе.

Анализируется изменчивость вертикального профиля коэффициента рассеяния сухой основы аэрозольных частиц под влиянием геофизических факторов разного пространственно—временного масштаба: сезонных, синоптических, внутр исуточных с целью определения возможности учета того или иного фактора в разрабатываемой модели.

Описан сезонный ход аэрозольной стратификации, а также годовой ход коэффициента рассеяния на разных высотах. Выявлено влияние различных типов воздушных масс на содержание субмикронных аэрозольных частиц в нижнем 5 — километровом слое атмосферы. Рассмотрены проявления суточного хода аэрозольного профиля в различные сезоны. Проведена оценка достоверности наблюдаемых различий.

Проанализирована возможность применимости трехуровневого представления к описанию вертикальных профилей коэффициента рассеяния. Предложена схема восстановления профиля коэффициента рассеяния су-

хого аэрозоля в рамках трехуровневого представления, учитывающая синоптические признаки, приземное значение коэффициента рассеяния и среднюю температуру слоя 0 — 3 км.

Задачей третьей главы является разработка алгоритма восстановления вертикального профиля коэффициента рассеяния.

При выборе входных параметров основное внимание уделено анализу возможностей использования тех аэрозольных и метеорологических величин, которые легко могут быть измерены в наземных условиях.

Исследованы межуровневые корреляции значений коэффициента рассеяния, а также статистические связи между параметрами аэрозольной стратификации и метеорологическими характеристиками атмосферы.

Предложена общая схема восстановления вертикального профиля коэффициента рассеяния, предусматривающая учет априорной информации и измеряемых входных параметров в различных комбинациях в зависимости от того, какими сведениями располагает исследователь.

Протестирована работоспособность предложенной схемы для восстановления вертикального профиля сухой основы аэрозоля.

В четвертой главе рассматриваются различные способы восстановления профиля коэффициента рассеяния in situ ст(7/). Первый предполагает использование непосредственно корреляционных связей коэффициента рассеяния р(ао, стн) со своим приземным значением — так называемый "прямой" способ. Второй путь — восстановление профиля сухой основы с последующим приведением его к реальным значениям относительной влажности воздуха на соответствующей высоте. В этом случае рассматривается несколько способов "увлажнения": по среднесезонному профилю R(H), по профилю R(H), восстановленному через приземное значение ДО) с учетом корреляционных связей р(/?о, Ян)', и по измеренному профилю Дши(Л). Проводится сравнение соответствующих ошибок.

Восстановление вертикальных профилей всех рассматриваемых характеристик производится по единой схеме в рамках линейных регрессионных уравнений.

Рассматривается учет аэрозольной оптической толщи при восстановлении профиля коэффициента рассеяния.

Проведен анализ ошибок восстановления вертикального профиля а{Я) для различных вариантов учета внешних факторов и комбинаций входных параметров.

В Заключении сформулированы основные научные результаты диссертационной работы.

Нумерация формул, рисунков и таблиц проводится по главам.

Заключение диссертации по теме «Оптика», Терпугова, Светлана Александровна

Основные результаты главы 4

1. Предложен способ восстановления вертикального профиля относительной влажности. Проведен анализ соответствующих ошибок восстановления.

2. Рассмотрен ряд способов восстановления вертикального профиля коэффициента рассеяния in situ. Показано, что наилучшая точность достигается при восстановлении профиля сухой основы с последующим приведением к реальным значениям относительной влажности воздуха.

3. Показано, что использование измеряемых входных параметров ( приземное значение коэффициента рассеяния, температура, оптическая толща) позволяет восстанавливать вертикальный профиль коэффициента рассеяния для регионов со схожими геофизическими условиями по крайней мере, в теплый период года, с приемлемой точностью.

147 — ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В соответствии с поставленными задачами, в работе получены следующие основные результаты:

Отработана методика и проведены измерения вертикальных профилей аэрозольного коэффициента рассеяния практически на всей территории бывшего СССР.

Впервые в практике аэрозольных исследований для конкретного региона (Западная Сибирь) получен достаточно большой массив экспериментальных данных и проведено тестирование его соответствия многолетним климатическим характеристикам региона. Это позволило уверенно оценить роль различных процессов и установить статистически обоснованные эмпирические связи между различными атмосферными параметрами.

По данным самолетного зондирования исследованы факторы изменчивости аэрозоля на разных высотах в тропосфере. Выявлены основные измеряемые аэрозольные и метеорологические характеристики, которые могут служить входными параметрами для восстановления аэрозольной стратификации.

Основной итог работы заключается в том, что сформирована эмпирическая модель вертикального профиля коэффициента рассеяния аэрозоля нижней тропосферы Западной Сибири. Модель предусматривает использование в качестве входных параметров следующих характеристик: сезон, тип воздушной массы, приземные значения коэффициента рассеяния сухой основы аэрозоля на длине волны 0.52 мкм и относительной влажности воздуха, средняя температура нижних слоев атмосферы и аэрозольная оптическая толща.

Показано, что уже на этом этапе формирования модели применение такого подхода обеспечивает восстановление коэффициентов рассеяния в диапазоне высот 0 — 5 км с точностью, которая на сегодняшний день вряд ли может быть достигнута в имеющихся моделях. В частности, для летних условий применение схемы, учитывающей приземные значения ст^О), температуру воздуха Т\Н) и величину оптической толщи х, позволяет снизить неопределенность в оценке ст(Н) в 3 — 4 раза по сравнению со случаем, когда используется среднесезонное значение ст(#).

В работе выявлены ведущие факторы, обусловливающие изменчивость содержания частиц в вертикальном профиле, которые и используются в качестве входных параметров, и поэтому применимость предложенной модели, вероятно, не ограничивается только территорией Западной Сибири. Основные эмпирические соотношения, предложенные в работе для оценки аэрозольных оптических характеристик, вполне могут быть использованы и для других регионов со схожими географическими и погодными условиями.

В заключение автор считает своим долгом выразить искреннюю признательность научному руководителю М.В. Панченко за постоянное внимание к работе, поддержку и помощь в решении всех вопросов.

Приношу огромную благодарность своим коллегам А.Г. Тумакову и В.В. Полькину за обеспечение работоспособности аппаратуры и участие в проведении измерений, а также В.Д. Теущекову и Н.В. Туганбаевой за помощь в создании информационно — поисковой системы.

Особую благодарность выражаю Б.Д. Белану за превосходную организацию и обеспечение экспедиционных работ, за ценные советы и консультации.

Автор также благодарен сотрудникам лаборатории оптической погоды В.К. Ковалевскому, Т.М. Рассказчиковой, Г.Н. Толмачеву за предоставленные метеорологические и синоптические данные, всем сотрудникам лаборатории оптики аэрозоля и своим коллегам из других научных организаций страны за неоценимые советы при обсуждении результатов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Терпугова, Светлана Александровна, 1998 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Аксененко М.Д., Бараночников M.JI. Приемники оптического излучения. Справочник / М.: Радио и связь, 1987, 296 с.

2. Алисов Б.П. Климат СССР/ М.: Высшая школа, 1969, 104 с.

3. Андреев С.Д., Ивлев JI.C., Янченко Е.Л. Некоторые вопросы вертикального профиля коэффициента аэрозольного ослабления в атмосфере для диапазона длин волн 0.9—6.0мкм // Изв. ВУЗов СССР, Физика, 1972, № 5, с. 98 -102.

4. Атмосфера. Справочник // Под ред. Седунова Ю.С. JL: Гидрометео-издат, 1991, 510 с.

5. Атмосферный аэрозоль и его влияние на перенос излучения / Под ред. К.Я. Кондратьева. JL: Гидрометеоиздат, 1978, 119 с.

6. Астрономический календарь. Постоянная часть / Под ред. В.К. Аба-лакина. М.: Наука, 1981, 704 с.

7. Аэрозоль и климат // Под ред. К.Я. Кондратьева. Д.: Гидрометеоиздат, 1991, 542 с.

8. Балин Ю.С., Матвиенко Г.Г., Самохвалов И.В., Шамана-ев B.C. Экспериментальные исследования вертикального профиля лида-рного отношения в пограничном слое атмосферы //IV Всесоюз. сими, по лазер, и акуст. зондир. атмос. Томск, 1976, с. 63 — 68.

9. Балин Ю.С., Самохвалов И.В. Статистические характеристики вертикальной структуры обратного рассеяния в нижней тропосфере // Изв. АН СССР, ФАО, 1983, т. 19, № 9, с. 937-943.

10. Балин Ю.С., Ершов А.Д. Особенности формирования вертикальной структуры аэрозольных полей в летний период 1995года в районе г. Томска // Оптика атмосферы и океана, 1996, т. 9, № 7, с. 952 — 962.

11. Белан Б.Д., Гришин А.И., Матвиенко Г.Г., Самохвалов И.В. Пространственная изменчивость характеристик атмосферного аэрозоля / Новосибирск: Наука, 1989, 152 с.

12. Большев JI.H., Смирнов H.B. Таблицы математической статистики / М.: Наука, 1983, 416 с.

13. Бурлаков В.Д., Ельников A.B., Зуев В.В., Маричев В.Н., Правдин В.Л. Следы извержения вулкана Пинатубо в стратосфере над Западной Сибирью (Томск, 56° с.ш.) // Оптика атмосферы и океана, 1992, т. 6, № 6, с. 602-604.

14. Бурлаков В.Д., Ельников A.B., Зуев В.В., Маричев В.Н. и др. Результаты лидарных наблюдений аэрозоля и озона стратосферы после извержения вулкана Пинатубо (Томск, 56° с.ш., 85° в.д.) // Оптика атмосферы и океана, 1993, т. 7, № 10, с. 1224— 1233.

15. Вызова Н.Л., Гаргер Е.К., Иванов В.Н. Экспериментальные исследования атмосферной диффузии и расчеты рассеяния примеси / Л.: Гидрометеоиздат, 1991, 280 с.

16. Виноградова A.A. Арктический аэрозоль: загрязнения, микроструктура и оптические свойства (обзор) // Москва, ИФА АН СССР, 1992, препринт № 2.

17. Волощук В.М. О приближенном вычислении коэффициентов захвата частиц аэрозоля препятствиями различной формы // Изв. АН СССР, ФАО, 1966, т. 2, № 2, с. 164-173.

18. Волощук В.М., Левин Л.М. Исследования по аспирации аэрозолей // Труды ИЭМ, 1969, вып. 1.

19. Волощук В.М. Введение в гидродинамику грубодисперсных аэрозолей / Л.: Гидрометеоиздат, 1971, 208 с.

20. Воробьев В.И. Синоптическая метеорология / Л.:, Гидрометеоиздат, 1991, 616 с.

21. Гаврилова Л.А., Ивлев Л.С. Аэрозольные модели для расчетов радиационных характеристик атмосферы // Изв. РАН, ФАО, 1995, т. 31, № 5, с. 667-678.

22. Гаврилова JI. А., Ивлев Л. С. Параметризация микрофизических характеристик аэрозоля в радиационных моделях атмосферы // Изв. РАН, ФАО, 1996, т. 32, № 2, с. 172-182.

23. Галин В.Я. Моделирование апрельской циркуляции // М., Отдел вычислительной математики АН СССР, 1991, Препринт № 281.

24. Герасимова Л.А., Панченко М.В., Терпугова С.А., Теуще-ков В.Д. Информационно—поисковая система для обработки вертикальных профилей аэрозольных характеристик на базе микроЭВМ// Оптика атмосферы, 1990, т. 3, № 7, с. 770 — 773.

25. Горчаков Г.И., Розенберг Г.В. Корреляционные связи между оптическими характеристиками мелкодисперсных дымок // Изв. АН СССР, ФАО, 1967, т. 3, N° 6, с. 611-620.

26. Горчаков Г.И., Исаков A.A., Свириденков М.А. Статистические связи между коэффициентом рассеяния и коэффициентом направленного светорассеяния в области углов 0.5—165° // Изв. АН СССР, ФАО, 1976, т. 12, № 12, с. 1261-1267.

27. Горчаков Г.И., Свириденков М.А. Статистическая модель оптических характеристик атмосферной дымки // Изв. АН СССР, ФАО, 1979, т. 15, № 1, с. 53-59.

28. Горчаков Г.И. Статистические и микрофизические модели оптических характеристик атмосферного аэрозоля // Оптика атмосферы и аэрозоль. М.: Наука, 1986, с. 92-102.

29. Горчаков Г.И., Емиленко A.C., Исаков A.A. и др. Временной ход оптических и микрофизических характеристик субмикронной фракции приземного аэрозоля по данным АФАЭКС— 79 // Комплексный советско — американский эксперимент по исследованию фонового аэрозоля. Л.: Гидрометеоиздат, 1986, с. 80 — 91.

30. Горчаков Г.И., Семутникова Е.Г. Основы кинетики водна—растворимого атмосферного аэрозоля // Оптика атмосферы и океана, 1998, т. 11, № 6, с. 654-658.

31. Грин X, Лейн В. Аэрозоли — пыли, дымы и туманы / Л.: Химия, 1969, 428 с.

32. Гришин А.И., Матвиенко Г.Г. Импульсный самолетный нефелометр внешнего объема // Аппаратура дистанционного зондирования параметров атмосферы. Томск: Изд. ТФ СО АН СССР, 1987, с. 47-53.

33. Дейрменджан Д. Рассеяние электромагнитного излучения сферическими полидисперсными частицами // М.: Мир, 1971, 165 с.

34. Динамическая метеорология / Под ред. Д.Л. Лайхтмана. Л.: Гидрометеоиздат, 1976, 608 с.

35. Дмоховский В.И., Ивлев Л.С., Иванов В.А. Самолетные измерения вертикальной структуры атмосферного аэрозоля по программе КЭНЭКС// Труды ГГО, 1971, вып. 236., с. 103-109.

36. Довгалюк Ю.А., Ивлев Л.С. Физика водных и других атмосферных аэрозолей/ Л.: Изд. ЛГУ, 1977, 256 с.

37. Дябин Ю.П., Танташев М.В., Мирумянц С.О., Мару-сяк В.Д. Сезонные вариации вертикальных профилей атмосферного аэрозоля в нижней тропосфере // Изв. АН СССР, ФАО, 1977, т. 13, № 11 с.1205 —1211.

38. Дябин Ю.П., Танташев М.В. Форма вертикальных аэрозольных профилей при наличии облачности Ц V Всесоюз. симп. по распр. лазерн. излуч. в атмосф. Тез. докл. ч. 1, Томск, 1979, с 81 — 84.

39. Зуев В.Е., Белов В.Ф., Ивлев Л.С., и др. Расчет стратифицированной модели атмосферного аэрозоля для длин волн оптического зондирования 2 = 0.6943, 1.06, 2.36, 10.6мкм // Изв. ВУЗов СССР, Физика, 1974, № 11, с. 30-38.

40. Зуев В.Е., Комаров B.C. Статистические модели температуры и газовых компонент атмосферы /Л.: Гидрометеоиздат, 1986, 320 с.

41. Зуев В.Е., Креков Г.М. Оптические модели атмосферы I Л.: Гидрометеоиздат, 1986, 256 с.

42. Зуев В.Е., Кабанов М.В. Оптика атмосферного аэрозоля / Л.: Гидрометеоиздат, 1987, 254 с.

43. Зуев В.Е. Оптика атмосферы. Итоги и перспективы // Оптика атмосферы, 1988, т. 1, № 1, с. 5-12.

44. Зуев В.Е., Белан Б.Д., Задде Г.О. Оптическая погода / Новосибирск: Наука, 1990, 192 с.

45. Зуев В.Е., Зуев В .В. Дистанционное оптическое зондирование атмосферы / С —Пб.: Гидрометеоиздат, 1992, 232 с.

46. Зуев В.Е., Белан Б.Д., Кабанов Д.М. и др. Самолет— лаборатория АН—30 "Оптик—Э" для экологических исследований // Оптика атмосферы и океана, 1992, т. 6, № 10, с. 1012-1021.

47. Иванов А.И., Лившиц Г.Ш., Павлов В.Е. и др. Рассеяние света в атмосфере Ч. 2/ Алма-Ата: Наука, 1968, 116 с.

48. Ивлев Л.С. Аэрозольная модель атмосферы // Проблемы физики атмосферы, Л.: Изд. ЛГУ, 1969, вып 8, с. 125-160.

49. Ивлев Л.С., Попова С.И. Оптические константы вещества атмосферного аэрозоля // Изв. Вузов, Физика, 1972, № 5, с. 91 — 97.

50. Ивлев Л.С., Креков Г.М., Рахимов Р.Ф. Оптические характеристики высотного аэрозоля // V Всесоюз. симп. по лазер, зондир. ат-мосф. ч. I, Томск, 1979, с. 99-102.

51. Ивлев Л. С. Химический состав и структура атмосферных аэрозолей / Л: Изд. ЛГУ, 1982, 370 с.

52. Ивлев Л.С., Андреев С.Д. Оптические свойства атмосферных аэрозолей // Л.: Изд. ЛГУ, 1986, 360 с.

53. Ивлев Л.С. Модель суточного хода оптических характеристик тропосферных аэрозолей // Оптические свойства земной атмосферы. Томск: Изд. ТФ СО АН СССР, 1988, с. 20-24.

54. Исаков A.A., Лукшин В.В., Панченко М.В. и др. Сопоставление локальных и дистанционных методов определения оптической толщи атмосферы // V совещ. по атмосф. оптике. Тез. докл. Томск, 1991, с. 30.

55. Каталог цветного стекла / М.: Машиностроение, 1967, 62 с.

56. Кабанов М.В., Панченко М.В. Рассеяние оптических волн дисперсными средами. 4.III. Атмосферный аэрозоль / Томск: Изд. ТФ СО АН СССР, 1984, 189 с.

57. Климат Томска / Под. ред. С.Д. Кошинского, Л.И. Трифоновой, Ц.А. Швер. Л.: Гидрометеоиздат, 1982, 176 с.

58. Ковалев А.Ф. Некоторые характеристики поверхности земли как источника аэрозоля // Труды ИЭМ ,1990, № 51, с. 83 — 87

59. Козлов B.C., Фадеев В.Я. Таблицы оптических характеристик светорассеяния мелкодисперсного аэрозоля с логнормальным распределением по размерам / Томск, ИОА СО АН СССР, 1981, Препринт № 31, 64 с.

60. Комплексный энергетический эксперимент (Результаты исследований 1970-72гг.) / Под ред. К.Я. Кондратьева и Л.Р. Орленко. Л.: Гидрометеоиздат, 1973, 84 с.

61. Кондратьев К.Я., Бадинов И.Я., Ивлев Л.С., Никольский Г.А. Аэрозольная структура тропосферы и стратосферы // Изв. АН СССР, ФАО, 1969, т. 5, № 5, с. 480-493.

62. Кондратьев К.Я., Гришечкин B.C., Дмоховский В.И. и др. Результаты самолетных исследований аэрозоля по программе КЭНЭКС в 1970-1971 гг // Труды ГГО, 1973, вып. 317, с. 57-68.

63. Кондратьев К.Я., В асильев О. Б., Ивлев Л.С. и др. Влияние аэрозоля на перенос излучения: возможные климатические последствия Ц Л.: Изд. ЛГУ, 1973, 266 с.

64. Кондратьев К.Я., Васильев О.Б., Ивлев JI.C. Глобальный аэрозольно—радиационный эксперимент (ГАРЭКС) // Обнинск: ВНИИГМИ-МЦЦ, 1976, 28 с.

65. Кондратьев К.Я., Москаленко Н.И., Терзи В.Ф. Замкнутое моделирование оптических характеристик атмосферного аэрозоля // Докл. АН СССР, 1980, т. 253, № 6, с. 1354-1356.

66. Кондратьев К.Я., Москаленко Н.И., Терзи В.Ф. Моделирование оптических характеристик атмосферного аэрозоля над континентом // Докл. АН СССР, 1981, т. 259, № 1, с. 814-817.

67. Кондратьев К.Я., Москаленко Н.И., Поздняков Д.В. Атмосферный аэрозоль / JL: Гидрометеоиздат, 1983, 224 с.

68. Кондратьев К.Я., Прокофьев М.А. Типизация атмосферного аэрозоля для оценок его воздействия на климат // Изв. АН СССР, ФАО, 1984, т. 20, № 5, с. 339-348.

69. Копрова Л.И. Статистические характеристики коэффициента аэрозольного рассеяния // Изв. АН СССР, ФАО, 1971, т. 7, № 6, с. 622-631.

70. Креков Г.М., Рахимов Р.Ф. Оптико—локационная модель континентального аэрозоля // Новосибирск: Наука, 1982, 200 с.

71. Креков Г.М., Рахимов Р.Ф. Оптические модели атмосферного аэрозоля // Томск, Изд. ТФ СО АН СССР, 1986, 295 с.

72. Кузнецова И.Н. Высота слоя перемешивания и коэффициент турбулентности как показатель вертикального обмена в пограничном слое атмосферы // Труды Гидрометцентра СССР, 1989, вып. 289, с. 99 — 103.

73. Левин Л .М. Об осаждении частиц из потока аэрозоля на препятствия и Докл. АН СССР, 1953, т. 91, № 6, с. 1329-1332.

74. Левин Л.М. О заборе проб аэрозоля // Изв. АН СССР, сер. геофизич. 1957, № 7, с. 914-925.

75. Левин Л.М. О критическом осаждении частиц из вязкого потока на препятствия // Изв. АН СССР, сер. геофизич. 1959, № 3.

76. Мак —Картни Э. Оптика атмосферы] М.: Мир, 1979, 421 с.

77. Максимюк B.C., Танташев М.В., Татьянин С.В. Исследование пространственной структуры оптических характеристик атмосферы над сушей и морем // VI Всесоюз. сими, по распр. лазер, излуч. в атмосф. Тез. докл. Томск, 1981, с. 52 — 55.

78. Малкевич М.С. Оптические исследования атмосферы со спутников / М.: Наука, 1973, 303 с.

79. Матвеев Л.Т. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы / JL: Гидрометеоиздат, 1984, 752 с.

80. Минин И.Н. Теория переноса излучения в атмосферах планет / М.: Наука, 1988, 264 с.

81. Монин А.С. Введение в теорию климата // JL: Гидрометеоиздат, 1982, 246 с.

82. Мулдашев Т.З., Павлов В.Е., Тейфель Я.А. Об определении аэрозольной оптической толщи рассеяния по яркости неба в видимой области спектра // Оптика атмосферы, 1989, т. 2, № 11, с. 1130 — 1134.

83. Мулдашев Т.З., Павлов В.Е., Тейфель Я.А. О контроле устойчивости оптических свойств атмосферы // Изв. АН СССР, ФАО, 1991, т. 27, № 8, с. 831-841.

84. Назаров JI.E. Изокинетический отбор проб атмосферных аэрозолей с самолета // Труды ИЭМ, 1985, вып. 9 (124), с. 7-81.

85. Новый аэроклиматический справочник свободной атмосферы над территорией СССР / Под. ред. И.Г. Гутермана. М.: Гидрометеоиздат, 1980.

86. Панченко М.В., Тумаков А.Г., Терпугова С.А. Бортовая установка для исследования атмосферного аэрозоля с использованием термо- и гигрооптического метода // Аппаратура дистанционного зондирования параметров атмосферы. Томск: Изд. ТФ СО АН СССР, 1987, с. 40-46.

87. Панченко М.В., Терпугова С.А., Тумаков А.Г. Оптические характеристики атмосферного аэрозоля в диапазоне высот 0—5 км //IV Всесоюз. совещ. по распр. лазер, излуч. в дисперс. среде. Тез. докл. ч. 1. Обнинск—Барнаул, 1988, с.9— 10.

88. Панченко М.В., Полькин В.В., Терпугова С.А. и др. Свойства аккумулятивной фракции аэрозоля по данным нефелометрических измерений // Результаты комплексных экспериментов "Вертикаль —86" и "Вертикаль-87". Томск", Изд. ТНЦ СО АН СССР, 1989, с. 18-28.

89. Панченко М.В., Полькин В.В., Пхалагов Ю.А. и др. Использование микрофизических характеристик аэрозоля для уменьшения погрешностей эмпирических оптических моделей // X Всесоюз. симп. по распр. лазер, излуч. в атмосф. Тез. докл. Томск, 1989, с. 26.

90. Панченко М.В., Терпугова С.А. Статистическиехаратеристики вертикальных профилей коэффициента аэрозольного рассеяния в нижней тропосфере // V совещ. по распр. лазер, излуч. в дисперс. среде. Тез.докл. Обнинск, 1992, с. 28.

91. Панченко М.В., Терпугова С.А., Тумаков А.Г. и др. Методические аспекты самолетных нефелометрических исследований тропосферного аэрозоля в региональном масштабе // Оптика атмосферы и океана, 1994, т. 7, № 8, с. 1022-1032.

92. Панченко М.В., Терпугова С.А. Годовой ход содержания субмикронного аэрозоля в тропосфере над Западной Сибирью // Оптика атмосферы и океана, 1994, т. 7, № 8, с. 1033 -1044.

93. Панченко М.В., Полькин В.В., Терпугова С.А. и др. О формировании среднегерионального аэрозольного фона // Оптика атмосферы и океана, 1995, т. 8, №7, с. 1112-1114.

94. Панченко М.В., Терпугова С.А. Внутрисезонные факторы изменчивости характеристик субмикронного аэрозоля 1. Воздушные массы // Оптика атмосферы и океана. 1995, т. 8. № 12, с. 1761 — 1766.

95. Панченко М.В., Терпугов а С. А. Внутрисезонные факторы изменчивости характеристик субмикронного аэрозоля. 2. Суточный ход (вертикальный профиль) // Оптика атмосферы и океана, 1996, т. 9, № 6, с. 735 - 742.

96. Панченко М.В., Терпугов а С. А. Схема восстановления коэффициентов рассеяния в нижней тропосфере // Оптика атмосферы и океана, 1996, т. 9, № 12, с. 1562-1572.

97. Панченко М.В., Терпугова С.А., Сакерин С.М., Кабанов Д.М. Восстановление вертикальных профилей влажности по данным наземных измерений //IV Симпозиум "Оптика атмосферы и океана". Тез. докл., 1997, с. 140.

98. Панченко М.В.,Терпугова С.А., Полькин В.В. Эмпирическая модель оптических характеристик аэрозоля нижней тропосферы // Оптика атмосферы и океана, 1998, т. 11, № 6, с. 615 — 624.

99. Петренчук О.П. Экспериментальные исследования атмосферного аэрозоля / Л.: Гидрометеоиздат, 1979, 264 с.

100. ПИГАП — Климат и аэрозоль / Под ред. Е.П. Борисенкова, К.Я. Кондратьева. Тр. ГГО, 1976, вып. 381, 130 с.

101. Полный радиационный эксперимент / Под ред. К.Я. Кондратьева. Л.: Гидрометеоиздат, 1976, 239 с.

102. Прожекторный луч в атмосфере // Под ред. Г.В. Розенберга. М.: Изд. АН СССР, 1971, 244 с.

103. Рахимов Р.Ф. Модели вертикальной трансформации оптика- микрофизических свойств аэрозольной компоненты атмосферы / Дисс. ... докт. физ. — мат. наук, Томск, 1994.

104. Розенберг Г.В. Оптические исследования атмосферного аэрозоля // УФН, 1968, т. 95, вып. 1, с. 159-208.

105. Розенберг Г.В., Сандомирский А.Б. Оптическая стратификация атмосферного аэрозоля // Изв. АН СССР, ФАО, 1971, т. 7, № 7, с. 737-749.

106. Розенберг Г.В., Горчаков Г.И., Георгиевский Ю.С. Моделирование оптических параметров атмосферного аэрозоля // Материалы Всесоюз. совещ. по распр. оптич. излуч. в дисперс. среде. М.: Гидрометеоиздат, 1978, с. 4 —6

107. Розенберг Г.В., Горчаков Г.И., Георгиевский Ю.С., Лю-бовдева Ю.С. Оптические параметры атмосферного аэрозоля // Физика атмосферы и проблемы климата. М: Наука, 1980, с. 216 — 257.

108. Розенберг Г.В. Возникновение и развитие атмосферного аэрозоля — кинетически обусловленные параметры // Изв. АН СССР. ФАО. 1983, т. 19, № 1. с. 21-35.

109. Розенберг Г.В. Кинетическая модель обезвоженного тонкодисперсного аэрозоля тропосферы 11 Изв. АН СССР, ФАО, 1983, т. 19, № 3, с. 241254.

110. Селезнева Е.С. Атмосферные аэрозоли / Л.: Гидрометеоиздат, 1966, 226 с.

Ш.Сидоров В.Н., Горчаков Г.И., Емиленко A.C., Свириденков М.А. Суточный ход оптических и микрофизических характеристик приземного аэрозоля // Изв. АН СССР. ФАО, 1984, т. 20, № 12, с. 1156-1164.

112. Смеркалов В. А. Прикладная оптика атмосферы / С. — Пб: Гидрометеоиздат, 1997, 336 с.

113. Соболев В.В. Рассеяние света в атмосферах планет / М.: Наука, 1972, 335 с.

114. Соколик И.Н. Микрофизические, оптические и радиационные характеристики арктического аэрозоля (Обзор) // Изв. АН СССР, ФАО, 1992, т. 28, № 7, с. 675-688.

115. Справочник конструктора оптико—механических приборов / Под ред. В.А. Панова. Л.: Машиностроение, 1980, 742 с.

116.Терпугова С.А., Панченко М.В., Белан Б.Д. Исследование межуровневой корреляции аэрозольных и метеорологических параметров в

нижней тропосфере // XII Межресп. симп. по распр. лазер, излуч. в атмосф. и водных средах. Тез. докл. Томск. 1993, с. 143.

117. Терпугова С.А., Панченко М.В. К вопросу о применимости трехуровневой модели к описанию вертикальных профилей коэффициента рассеяния //II Межреспубл. симп. "Оптика атмосферы и океана". Тез. докл., Томск, 1995, с. 78.

118. Терпугова С.А., Панченко М.В. О параметризации вертикального распределения аэрозоля в слое перемешивания // III Межреспубл. симп. "Оптика атмосферы и океана". Тез. докл., Томск, 1996, с. 83.

119. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач / М.: Наука, 1974, 222 с.

120. Фабелинский H.JI. Молекулярное рассеяние света / М.: Наука, 1965, 511 с.

121.Фейгельсон Е.М. Тропосферный аэрозоль в лучистом теплообмене и теории климата // Оптика атмосферы и аэрозоль М.: Наука, 1986, с. 161 -173.

122. Фукс Н.А. Механика аэрозолей// М.: Изд. АН СССР, 1955, 351 с.

123. Шифрин К.С., Чаянова Э.А. Теория нефелометрического метода измерения прозрачности и структура атмосферного аэрозоля Ц Изв. АН СССР. ФАО, 1967, т. 3, № 3, с. 274-283.

124. Яновицкий Э.Г., Думанский З.О. Таблицы по рассеянию света полидисперсной системой сферических частиц // Киев: Наукова думка, 1972, 124 с.

125. Cress T.S. Airborne measurement of aerosol size distribution over Northern Europe / Environ. Research Paper, 1980, No. 702

126. Davies C.N., Aylword M. The trajectories of heavy solid particles in a two dimensional jet offlind impinging normally upon a plate / Proc. Soc., B, 1951, vol. 60, p. 889-911.

127. Duntley S.Q., Johnson R.W., Gordon J.I. Airborne and ground-based measurements of optical atmospheric properties in Southern Illinois //

AFGRL — TR— 74 — 0298. Scientific report No. 4, University of California, San Diego, 1974, 205 p.

128. Duntley S.Q., Johnson R.W., Gordon J.I. Airborne measurements of atmospheric volume scattering coefficients in Northern Europe, Summer 1977 // AFGRL-TR-78-0168. Scientific report No. 9, University of California, San Diego, June 1978.

129. Elterman L. UV, visible andIR Attenuation to 50km // Report AFCRL— 68-0153 AFCRL Bedford, Mass. 1968, 59 p.

130. Elterman L. Vertical attenuation model with eight surface meteorological ranges 2 to 13 km // Report AFCRL - 70 - 0200 AFCRL Bedford, Mass. 1970, 68 p.

131. Fitch B.W., Cress T.S. Measurements of aerosol size distributions in the lower troposphere over Northern Europe // J. Appl. Meteorol. 1981, v. 20.

132. Fitch B.W., Cress T.S. Spatial and temporal variations of tropospheric aerosol volume distribution // J. Climate and Appl. Meteorol. 1983, v. 22, p. 1262-1269.

133. Friedlander S.K. Theoretical consideration of the particle size spectrum of atmospheric aerosol// J. Meteorol., 1961, v. 18, p. 753 — 759.

134. Hanel G. Computation of extinction of visible radiation by atmospheric particles as a function of relative humidity, based upon measured properties // J. Aerosol Sci., 1972, v. 3, p. 377-386.

135. Hanel G. The properties of atmospheric aerosol particles as function of relative humidity at the thermodynamic equilibrium with surrounding moist air // Advances in Gephys., 1976, v. 19, p. 73 — 188.

136. Hobbs P.V., Radke L.F., Hindman E.E. An integrated airborne particle measuring facility and its preliminary use in atmospheric aerosol studies // J. Aerosol Sci., 1978, v. 9, p. 195-211.

137. Jaenicke R. Atmospheric aerosol and global climate // J. Aeros. Sci., 1980, v. 11, p. 577-588.

138. Kasten F. Visibility forecast in the phase ofprecondensation // Tellus, 1969, v. 21, N 3, p. 631-635.

139. Kneizys F.X., Shettle E.P., Gallery W.O. et al. Atmospheric transmittance of radiance: computer code LOWTRAN—5 // Envir. Res. Papers / AFGRL-TR-80-0067, 1980, No. 697, 233 p.

140. Kneizys F.X., Shettle E.P., Abreu L.W. et al. User Guide to LOWTRÄN-7 H AFGL —TR—88 —0177, 1988, Air Force Geophysics Laboratory, Environmental Research Papers No. 1010.

141. Lenoble J., Brogniez C. A comparative review of radiation aerosol models 11 Contr. Atmos. Phys., 1984, No. 1.

142. McClatchey R.A., Fenn R.W., Selby J.A.E. et al. Optical properties of the atmosphere (revised) // Report AFCRL-71 -0279, AFCRL Bedford, Mass. 1971, 98 p.

143. Panchenko M.V., Terpugova S.A., Tumakov A.G. Annual variations of submicron aerosol fraction as assessed from the data of airborne nephelometric measurements I I Atmos. Research, 1996, v. 41, p. 203 — 215.

144. Post M.J., Hall F.F., Ritcher R.A. et al. Aerosol backscattering profiles ai I = 10.6¡um // Appl. Optics, 1982, v. 21, No. 13, p. 2442 - 2446.

145. Radke L.F., Brock Ch.A., Lyons J.H., Hobbs P.V. Aerosol and lidar measurements of haze in mid—latitude and polar air masses // Atmos. Environ. 1989, v. 23, N 11, pp. 2417-2430.

146. Rosen J.M., Hofmann D.J., Kondratyev K.Ya. et al. Comparison of results obtained during the USSR— USA cooperative aerosol measurement program in Laramie / WMO Bull. 1976, v. 27, p. 1304- 1313.

147. Rosen J.M., Hofmann D.J. Balloon—borne measurements of condensation nuclei/1 J. Appl. Meteorol., 1977, v. 16, p. 56 — 62.

148. Rosen J.M., Hofmann D.J., Kaselau K.H. Vertical profdes of condensation nuclei 11 J. Appl. Meteorol., 1978, v. 17, p. 1737—1740.