Микроволновые наземные исследования вариаций озона над антарктидой тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.03, кандидат физико-математических наук Кузнецов, Игорь Владимирович

  • Кузнецов, Игорь Владимирович
  • кандидат физико-математических науккандидат физико-математических наук
  • 2004, Нижний Новгород
  • Специальность ВАК РФ01.04.03
  • Количество страниц 120
Кузнецов, Игорь Владимирович. Микроволновые наземные исследования вариаций озона над антарктидой: дис. кандидат физико-математических наук: 01.04.03 - Радиофизика. Нижний Новгород. 2004. 120 с.

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Кузнецов, Игорь Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

ОГЛАВЛЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОСНОВЫ МЕТОДА, АППАРАТУРА И МЕТОДИКА ИЗМЕ

РЕНИЙ СПЕКТРА И ПРОФИЛЯ ОЗОНА.

1.1. Радиофизические основы микроволнового метода.

1.2. Методика измерений и калибровки.

1.3. Конструкция анализатора.

1.4. Исследования возможных ошибок измерений спектра.

1.4.1. Искажения «базовой линии».

1.4.2. Влияние излучения фона.

1.4.3. Влияние излучения атмосферы во время снегопадов.

1.5. Процедура восстановления вертикального распределения озона.

1.6. Сопоставление метода с данными озоновых зондов.

ГЛАВА 2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ДИНАМИЧЕСКИХ

ВАРИАЦИЙ СТРАТОСФЕРНОГО ОЗОНА

2.1. Природа динамических вариаций.

2.2. Динамические вариации интегральных характеристик озона.

2.3. Идентификация основных динамических событий

2.4. Вариации озона во время потеплений и при смене циркуляции

2.4.1. Вариации озона во время финального потепления.

2.4.2. Вариации озона во время минорных потеплений.

2.4.3. Вариации озона во время главного (зимнего) потепления.

2.4.4. Вариации озона при смене стратосферной циркуляции.

2.5. Исследования регулярных суточных вариаций озона.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ВОЗДЕЙСТВИЯ

НА ОЗОН ПРОТОННЫХ ВСПЫШЕК 1989 г.

3.1. Природа воздействия протонных вспышек на озон и его прогнозы.

3.1.1. Прогноз в рамках 2-мерной модели атмосферы.

3.1.2. Прогноз в рамках 3-мерной модели и его сопоставление с данными SBUV/2.

3.2. Ожидаемые и наблюдаемые изменения теллурической линии озона.

3.3. Вариации озона в период «полярной шапки».

3.4. Вариации озона в период активности азотных радикалов

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Радиофизика», 01.04.03 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Микроволновые наземные исследования вариаций озона над антарктидой»

Способность стратосферного озона поглощать ультрафиолетовое излучение Солнца, губительное для всего живого на Земле, предопределяет необходимость не только постоянно контролировать его содержание и распределение в стратосфере, но и всевозможными методами исследовать процессы на них влияющие. В результате озон, воздействующие на него газовые составляющие и их перенос в средней атмосфере изучаются дистанционно почти во всех диапазонах электромагнитных волн, как с поверхности Земли, так и с помощью баллонов, самолетов и спутников, а также различными контактными методами (см., например, [1-3]).

Микроволновые наблюдения вращательных спектров озона и других стратосферных примесей были начаты более 30 лет назад с поверхности Земли и сразу показали преимущества этого метода по сравнению с оптическими и инфракрасными наблюдениями. Микроволны практически не рассеиваются на аэрозолях и значительно меньше ослабляются в облаках. Лучшая спектральная чувствительность и более высокое спектральное разрешение позволяют измерять не просто интенсивность отдельной теллурической линии, а и ее форму, и не только с помощью внеземного источника (Солнца), но и по собственному излучению атмосферы. Форма линии определяется уширением соударениями молекул газа с другими молекулами в сочетании с тепловым уширением Доплера и связана с вертикальным распределением его концентрации на высотах от 15 до 70 км интегральный уравнением. А наблюдения по собственному излучению атмосферы могут быть круглосуточными и практически непрерывными, в том числе и полярной ночью [4-7].

Для решения интегральных уравнений разработаны численные процедуры восстановления вертикального распределения газа по измерениям его микроволнового спектра (см., например [8]). Их общий недостаток - наличие ошибок восстановления, которые сильно зависят от точности измерений [9]. Другая особенность метода связана с тем, что механизмы уширения, кроме квантово - механических характеристик, зависят еще и от высотных профилей температуры и давления. Это требует и их измерений, особенно в исследованиях стратосферного озона, поскольку он, поглощая основную часть ультрафиолетового излучения Солнца, нагревает атмосферу, т.е. изменяет ее температуру и давление [10]. А неоднородности вертикального распределения этих параметров в свою очередь увеличивают ошибки восстановления [11].

Несмотря на все эти трудности, микроволновые исследования развиваются очень широко, особенно бортовые (с самолетов, баллонов и спутников), и уже недалеко до глобального микроволнового мониторинга основных атмосферных составляющих [1-3]. Но наземные наблюдения, несмотря на ограничения их эффективности ослаблением в тропосфере, обеспечивают более высокое пространственное разрешение, чем заатмосферные методы, и всегда актуальны в регионах, где зарождаются или протекают наиболее важные атмосферные процессы. Это полярные широты и в первую очередь-Антарктида [12-14].

Полярная атмосфера и ее озонный слой имеют характерные особенности. Главное - это ежегоднре образование циркумполярного стратосферного циклона, который зимой изолирует полярный воздух, а весной внутри него на стратосферных облаках происходит интенсивное уничтожение озона хлорными примесями. В результате образуется так называемая «озонная дыра» - катастрофическое уменьшение общего содержания озона над всем полярным районом. Основным фактором, противоборствующим «озонной дыре», являются волновые возмущения планетарного масштаба, которые возникают в тропосфере, а затем распространяются в стратосферу и мезосферу. При их торможении или разрушении теплый и богатый озоном воздух средних широт переносится в полярные регионы, что приводит к внезапному стратосферному потеплению и изменению конфигурации циклона. После серии потеплений циклон разрушается и именно планетарная волна является толчком к окончательному перемешиванию полярного и среднеширотного воздуха, которое прекращает уничтожение «защитного экрана планеты» и устанавливает летнюю циркуляцию стратосферы [15-17]. Правда, в результате взаимодействия циклона и планетарных волн обедненный озоном полярный воздух может переноситься в другие регионы, казалось бы, отдаленные от «озонной дыры».

Над Антарктидой циклон значительно мощнее, а «озонная дыра» более существенна, чем в северных полярных широтах. Планетарные волны развиваются преимущественно над районами с 90°в.д. - 90° з.д. [18], в большинстве своем нестационарные [17] и поэтому могут воздействовать на озон иначе, чем характерные для Арктики стационарные волны [19,20]. В моделях [17,19] для таких возмущений только предполагается, что, как и при стационарной волне, возникает меридионально - вертикальный поток к полюсу, но не вблизи критического уровня, а в слое торможения ветра, где, например, волновая амплитуда уменьшается с высотой. Чаще всего такое взаимодействие поток - волна приводит к «минорным» внезапным потеплениям с характерной релаксацией циклона к невозмущенному состоянию. «Главных» потеплений, когда изменения в циклоне необратимы, может быть всего два (одно в середине полярной ночи, а другое - «финальное» - в октябре-ноябре) и они наблюдаются при «нелинейном» разрушении квазистационарных волн. При финальном потеплении температура и концентрация озона в стратосфере не просто резко возрастают, а происходит сжатие циклона. В верхней стратосфере может возникнуть антициклон, но внизу холодное ядро часто сохраняется и задерживает разрушение циркумполярного циклона вплоть до декабря [17-19,21].

Задержка определяет особую для Антарктиды смену стратосферной циркуляции с зимней на летнюю. Этот процесс начинается со смены направления стратосферного ветра с западного на восточное, а заканчивается глобальным перевешиванием воздуха средних и полярных широт. В Антарктике между финальным потеплением и окончательным перемешиванием воздуха может пройти больше месяца. В этот период в верхней части стратосферы может уже установиться летняя циркуляция, а в нижней части еще сохраняться зимняя. Поэтому, могут возникнуть особенности и в вертикальном распределении озона, и в его вариациях. Кроме того, волновые возмущения в это время уже слабы, а атмосфера еще далека от радиационного равновесия [21,22]. Согласно моделям [17,19], в таких условиях возможно превышение «диабатической» циркуляции, которая первоначально вынуждается диабатическим теплом, над планетарными волнами. А на практике поток тепла всегда управляет ускорением ветрового потока, а значит и процессами переноса [17]. Поскольку тепло поставляется солнечной радиацией, то здесь возможны суточные вариации вертикального распределения озона, особенно вблизи главной струи циклона, где высокий меридиональный градиент концентрации этого газа.

Другая особенность полярной атмосферы - она открыта для космических частиц, поток которых резко возрастает во время протонных вспышек на Солнце [2326]. Это приводит к росту концентрации азотных и водородных радикалов, которые активизируют соответствующие каталитические циклы уничтожения нечетного кислорода. Водородный каталитический цикл в течение нескольких часов может уменьшать концентрацию озона в мезосфере на 70% [24], а азотный в течение несколько недель - в верхней стратосфере на 18% [25,26]. Это представление подтверждено ракетными и спутниковыми наблюдениями мощных протонных событий 1969, 1972 и 1983 гг.

Возможен еще механизм влияния протонных вспышек на озон - увеличение тех же водородных радикалов, но под воздействием релятивистских электронов с энергией до нескольких МеВ, высыпающих в атмосферу субавроральной зоны (широты 60° -70°) в период геомагнитных бурь, часто сопровождающих протонные вспышки. Но все эти механизмы приводят к незначительным (по сравнению с «озонной дырой») изменениям в общем содержании газа. Поэтому после открытия этого явления проблема воздействия протонных вспышек на озон стала рассматриваться скорее не с точки зрения сохранности озонного слоя, а как природный тест всей азотной и водородной фотохимии средней атмосферы [10].

Динамика взаимодействия циркумполярного циклона и планетарных волн экспериментально исследуется по данным аэрологического и спутникового зондирования температуры, скорости ветра, его направления и т.п. По ним определяются основные динамические характеристики возмущенной стратосферы: потенциальная завихренность Эртеля, балансный зональный ветер, поток теплоты, поток импульса, а также Фурье-компоненты геопотенциальной высоты с зональными волновыми числами 1 и 2 (см., например, [27]). В последнее время исследования динамики нижней стратосферы ведутся с помощью трассера N2O [14].

Воздействие на озон динамических процессов, как и хлорных примесей, широко контролируется контактными баллонными зондами и оптическими методами, измеряющими общее содержание газа на луче зрения как со спутников [29], так и с поверхности Земли [21,29]. Эта величина определяется концентрацией озона на высотах 15-30 км, где его время жизни составляет несколько месяцев и более быстрые вариации, если они есть, имеют заведомо динамическое происхождение [10].

Но на точность оптических измерений сильно влияет рассеяние на аэрозолях. Они, как и аэрологическое зондирование, малоэффективны полярной зимой (первые - из-за низкой высоты Солнца, а второе - из-за ограничения высоты подъема зондов при низкой температуре). Кроме того, этим методам совершенно недоступна изменчивость концентрации озона в верхней стратосфере и мезосфере, как динамическая, так и фотохимическая, например, вызванная фотолизом озона [30] или воздействием азотных и водородных радикалов во время тех же протонных вспышек на Солнце [24,26]. Эти наблюдения проводятся с помощью дорогих ракет и спутников [31,32]. И для большинства методов труднореализуемы круглосуточные наблюдения. Видимо, поэтому в моделях атмосферной динамики ее особенности в течение суток даже не рассматриваются [17-19,33].

В Арктике микроволновые исследования динамических вариаций вертикального распределения стратосферного озона, в том числе полярной ночью и в течение суток, были начаты в 1986 г. авторами работ [34,35]. Их целесообразность была обусловлена тем, что теллурическая линия озона существенно сильнее линий других возможных трассеров, а вклад в нее слоя 20-30 км является определяющим [7]. При этом можно одновременно контролировать изменчивость концентрации озона и в более высоких слоях средней атмосферы. Идея подтвердилась микроволновыми наблюдениями стратосферного потепления и корреляции между вариациями вертикального распределения озона и изменениями геопотенциала [36]. В Антарктике микроволновые наблюдения стратосферного озона были начаты примерно в тот же период, но долгое время проводились лишь раз в три дня, поскольку основное внимание уделялось хлорным примесям [12,13].

Первоначально целью данной работы было подробное изучение наземным микроволновым методом динамических вариаций вертикального распределения озона в атмосфере над Антарктидой. Ее актуальность была обусловлена недостатком информации для понимания и моделирования волновых процессов, препятствующих истощению озонного слоя, особенно в тех слоях атмосферы, в то время года и суток, которые были труднодоступны другим методам исследования. Поэтому наши наблюдения проводились по возможности круглосуточно и непрерывно [37]. Частотное разрешение прибора и его чувствительность позволяли исследовать не только стратосферный, но и мезосферный озон. Наблюдения охватили период с июня 1989 г. по февраль 1990 г., т.е. от «главного» (зимнего) внезапного потепления до устойчивой летней циркуляции стратосферы. Долгота обсерватории «Мирный» (93° в.д.) соответствовала району, где развиваются планетарные волны [18]. Широта (66,5° ю.ш.) была близка к главной струе стратосферного циклона, где динамические процессы наиболее существенны на сравнительно небольших пространственных масштабах [28]. Для идентификации и изучения этих процессов, полученные результаты сопоставлялись с данными аэрологического зондирования температуры и скорости ветра [38], с данными озоновых зондов ЕСС-4А [39], с вариациями общего содержания озона [28,29], а также со средне - зональными амплитудами геопотенциальной высоты [27].

Но позднее было выяснено, что в период наблюдений произошли уникальные по мощности протонные вспышки на Солнце, которые по количеству образовавшихся азотных радикалов даже превосходили знаменитые события 1972 г. [40]. Их воздействие на озон было спрогнозировано в работах [40,41] на основе азотной фотохимии и данных о потоке протонов, полученных со спутника GEOS-7 [42]. В тоже время, одни результаты наблюдений этих вспышек [31] совпали с прогнозами [40,41], а другие [41,31,32, 43] - нет. И вообще, исследования мощных протонных вспышек 22 цикла солнечной активности показали существенное уменьшение общего содержания озона под их воздействием, что противоречило сложившемуся представлению. Одни авторы [43] связывали обнаруженные эффекты с теми же водородным и азотным каталитическими циклами, но в нижней части стратосферы, а другие [31] считали более правдоподобной гипотезу о нарушении зональности стратосферной циркуляции во время протонных событий. Предполагалось даже [32], что эти процессы могут существенно уменьшить содержание озона в атмосфере во время «озонной дыры». Поскольку микроволновых наблюдений этих событий не проводилось, то это увеличило ценность наших данных и предопределило второе актуальное направление работы - анализ вариаций вертикального распределения озона, которые можно отнести к воздействию на него протонных вспышек.

В Главе 1 рассматриваются радиофизические основы формирования микроволновых спектров озона и приводятся все необходимые для их расчета квантово - механические параметры. Излагается обоснование физически более понятной двухслойной модели атмосферы [9,44], на основе которой была усовершенствована [37] методика измерений и калибровки спектров по ее собственному излучению [45]. Дается краткое описание аппаратуры и исследуются аспекты, влияющие на точность измерений: искажения «базовой линии», особенности излучения фона, которым являлся снежный покров [46], и излучения атмосферы во время снегопадов

47]. Рассматривается процедура восстановления вертикального распределения озона из измеренных спектров, разработанная на основе метода Рандеггера-Шахина [9], адаптированного к измерениям спектра оптической толщины в работе

48]. Процедура была апробирована в работах [49-53], после чего скорректирована в [54], что позволило уменьшить ошибки восстановления и продлить ее в мезосферу. Высотные профили температуры и давления брались из данных аэрологического и ракетного зондирования [38]. Проводится сопоставление вертикальных распределений озона, измеренных микроволновым методом, с данными 21 озоновых зондов ЕСС-4А [39]. Сопоставление проведено в разных погодных условиях и при разных состояниях циркумполярного циклона, в том числе во время внезапных потеплений, как в южных, так и в северных полярных широтах [54,55].

В Главе 2 рассмотрена природа динамических вариаций озона и приводятся результаты их экспериментальных исследований над Антарктидой. Вначале анализируются вариации интегральных характеристик - содержания озона выше 22 км и интенсивности теллурической линии. Проведено их сопоставление с общим содержанием озона. Особое внимание уделено вариациям этих величин в течение суток, полярной ночью, а также в период, когда ожидалась максимальная активность азотных радикалов [41]. Далее по изменениям стратосферной температуры, зональной составляющей скорости ветра, а также общего содержания озона на луче зрения, идентифицируются основные динамические события - внезапные потепления и смена стратосферной циркуляции с зимней на летнюю. Рассматривается их влияние на изменчивость концентрации озона в нижней и в верхней части стратосферы. Для обоснования периода усреднения измеренных спектров определяется время суток, когда начинаются внезапные потепления. Затем во время идентифицированных событий подробно анализируются вариации отношения смеси озона в стратосфере. Проводится их сопоставление с изменчивостью здесь температуры, скорости ветра, геопотенциала и общего содержания озона, измеренного, в том числе, и со спутников [28] (по ним контролируется конфигурация циклона). Рассматриваются вариации и вертикального распределения отношения смеси озона в стратосфере. Проводится их сопоставление при трех внезапных потеплениях и при последующей адвекции воздушных масс. Особое внимание уделено «главному» (зимнему) потеплению и смене стратосферной циркуляции. В завершении главы исследуются суточные вариации отношения смеси озона как в мезосфере, обусловленные его фотолизом, так и в стратосфере, вероятно вызванные взаимодействием циклона и планетарных волн. Обнаруженные вариации интерпретируются.

Глава 3 целиком посвящена исследованиям воздействия на озон протонных вспышек на Солнце в августе-октябре 1989 г. и интерпретации их результатов. Рассмотрены механизмы этого воздействия и теоретические прогнозы роста количества азотных радикалов и соответствующего уменьшения концентрации озона в верхней стратосфере [40,41]. Проведена оценка возможностей микроволнового метода по обнаружению этого уменьшения [57]. Исследуются вариации интенсивности теллурической линии озона, усредненной в полосе 3 и 0.3 МГц во время этих событий, и проводится их сопоставление с результатами сделанной оценки, с изменчивостью потока протонов [51 ] и с данными риометрического поглощения радиоволн, которое характеризует степень ионизации атмосферы [38]. Результаты используются для оценки воздействия водородных радикалов на мезосферный озон [57]. Далее анализируются вариации отношения смеси озона в стратосфере в период сильной ионизации атмосферы (так называемой «полярной шапки»), вызванной наиболее мощными протонными вспышками в октябре. Выделены изменения в озоне, которые коррелируют с резким ростом риометрического поглощения. Проводится сопоставление в этот период вариаций вертикального распределения отношения смеси озона Nq3 (h) с его вариациями во время динамических событий.

В завершении главы рассмотрены наиболее характерные вариации Nq^ (h) в период, когда прогнозировалась максимальная активность азотного каталитического цикла [40,41]. Проводится их сопоставление с вариациями температурного профиля. Поскольку изменения этих величин могут быть вызваны как фотохимическим воздействием азотных радикалов на озон, так и динамическими процессами, то предпринимается попытка выделить первое усреднением второго. Выделение проводится сопоставлением вертикального распределения отношения смес^ озона в периоды высокой и низкой активности азотного каталитического цикла, усредненного в изэнтропических координатах в интервалах, приблизительно кратных периоду вращения воздушных масс в циркумполярном циклоне, исключающих сильные внезапные потепления и отдельных для зимней и летней циркуляции стратосферы. Полученные результаты сопоставляются с прогнозами [40,41] и с данными ракетных измерений [31].

Похожие диссертационные работы по специальности «Радиофизика», 01.04.03 шифр ВАК

Заключение диссертации по теме «Радиофизика», Кузнецов, Игорь Владимирович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Создан автоматизированный высокостабильный анализатор спектра 2х- миллиметрового диапазона длин волн с частотным разрешением 0.1-8 МГц в полосе анализа 110 МГц. Чувствительность прибора при постоянной времени 1сек составила 3°К в полосе 3 МГц, неравномерность «базовой линии» не превышала 0.10 К.

2. Усовершенствована методика измерений и калибровки оптической толщины теллурических линий по тепловому радиоизлучению атмосферы. Применение ее двухслойной модели с поправками на неизотермичность и сферичность верхнего слоя позволило улучшить точность измерений на 10-15%.

3. Исследовано влияние снегопадов и снежного покрова на точность измерений оптической толщины теллурических линий. Предложен критерий для исключения из рассмотрения данных, искаженных рассеянием излучения в снегопадах.

4. Разработана процедура восстановления вертикального распределения отношения смеси озона Nq^ (Ji) из измеренных спектров, которая позволила снизить ошибку восстановления и реализовать восстановление до высоты h приблизительно 70 км.

5. Проведено сопоставление результатов микроволновых измерений Nq^ (h) и данных озоновых зондов ЕСС-4А в условиях взаимодействия циркумполярного циклона с планетарными волнами. Получено удовлетворительное совпадение данных.

6. Впервые в атмосфере над Антарктидой исследованы вариации Nq(h) в течение суток. Выявлено, что мезосфере они подобны изменчивости в средних широтах, но с большей длительностью переходных процессов и с большим провалом отношения смеси газа в начале дня. В стратосфере наиболее заметные вариации Nq2 (h) наблюдались во время внезапных потеплений, причем в большинстве случаев поток богатого озоном и теплого воздуха в сторону полюса отмечался только в послеполуденные часы дня события, а обратный поток - в другие часы. Исключение составило главное (зимнее) потепление, когда была обнаружена изменчивость Nq (h) с периодом 2-6 часов. После «финального» потепления обнаружены квазирегулярные суточные вариации Nq3 (Л), обусловленные его подъемом (сжатием снизу) в послеполуденные и опусканием (растяжением) в другие часы. При смене стратосферной циркуляции характер изменений Nq3 (h) меняется на противоположный.

7. Впервые микроволновым методом исследованы вариации вертикального распределения озона в полярных широтах во время уникально мощной протонной вспышки на Солнце. Прогнозируемое уменьшение концентрации озона верхней стратосферы, вызванное длительным воздействием азотных радикалов, впервые выделено с усреднением динамических вариаций вертикального распределения газа и составляет 0.7 ppmv (14%) для зимней циркуляции стратосферы и 0.5 ppmv (38%) для летней при потенциальных температурах 1300° К и 1600° К, соответственно. Кратковременное уменьшение содержания мезосферного озона, вызванное воздействи-' ем водородных радикалов, оценивается не более чем на 50%. Обнаружен подъем (или сжатие снизу) Nq3 (h) во время сильной ионизации стратосферы, который в течение нескольких часов на 40% уменьшил отношение смеси озона на высоте 22 км. Эффект объясняется искривлением ветрового потока в сторону от полюса. Автор благодарит всех сотрудников 34-35 САЭ, ИПФ РАН, ААНИИ, ГГО им.

Воейкова, ЦАО, НИИПП (г.Томск) и др., оказавших неоценимую помощь на раз ■ < ных этапах работы, в первую очередь А.Ф. Андриянова, С.Ю. Дрягина, J1.M. Куки-на, П.Л. Никифорова, Е.М.Блюма, Ю.Я. Бобкова, Д.А. Бокова, А.Б. Бурова, Ю.А. Дрягина, Т.Д. Ерухимову, Е.Н. Кадыгрова, И.Б. Коновалова, А.И. Копейчука, А.А. Красильникова, Ю.Ю. Куликова, К.И. Куркана, А.Б. Мазура, А.И. Макова, О.С. Моченеву, А.Ф. Парфенова, В.И. Пилипенко, В.Г. Рыскина, Г.Г. Сакунова, Е.В. Суворова, В.Ю. Трахтенгерца, Л.И. Федосеева, В.У. Хаттатова, А.П. Шкаева и Г.Г. Щукина. Большой вклад в работу сделан безвременно ушедшими из жизни В.Н. Вороновым, А.И. Воскресенским, А.В. Кузнецовым и В.М. Юрковым. Работа завершена при поддержке РФФИ (грант № 99-05-65322).

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Кузнецов, Игорь Владимирович, 2004 год

1. Stachnic R.A., J.C. Hardy, J.A. Tarsala, and J.M. Waters, N.R. Erickson, Sub millimeter wave heterodyne measurements of stratospheric CIO, HCl, 03, and H02' first results, Geophys. Res. Lett., v. 19, No. 19, pp. 1931-1934, 1992.

2. Waters W., L. Froidevaux, W.G. Read, G.L. Manney, L.S. Elson, D.A. Flower, R.F. Jarnot, and R.S. Harwood, Stratospheric CIO and ozone from the Microwave limb sounder on the upper atmosphere research satellite, Nature, v. 362, pp. 597-602, 1993.

3. Crewell S., K. Kunzu, H. Nett, T. Wehr, Aircraft measurements of CIO and HCl during EASOE 1991/92, Geophys. Res. Lett., v.21, No. 13, pp. 1267-1270, 1994.

4. Caton W.M., Mannella G.J., Kalaghan P.M., Barrington A.E., Ewen H.I. Radio measurement of the atmospheric ozone transition of 101.7 GHz.// Astroph. J., 1968, V.151, P.153.

5. Воронов B.H., Кисляков А.Г., Кукина Э.П., Наумов А.И., О содержании СО и N20 в земной атмосфере по наблюдениям их линий вращательного спектра.// Изв. АН СССР, сер. «Физика атмосферы и океана», 1972, Т.8, № 1, С.29.

6. Куликов Ю.Ю., Ризов Е.Ф., Федосеев Л.И., Швецов А.А., Кузнецов И.В., Кукина Э.П., Измерения оптической толщи атмосферы Земли в линиях СО и 03 (А = 1.3-1.4лш).// Изв. АН СССР, сер. «Физика атмосферы и океана», 1975, Т.11, С.1071.

7. Кисляков А.Г., Куликов Ю.Ю., Рыскин В.Г., Поглощение радио§олн примесными газами атмосферы, Сб. "Спектральные исследования космического и атмосферного излучения", ИПФ АН СССР, Горький, 1979.

8. Puliafito Е., R. Bevilacqua, J. Olivero, and W. Degenhardt, Retrieval error comparison for several inversion techniques used in limb-scanning millimeter-wave spectroscopy, J. Geophys. Res., v. 100, No.D7, pp.14257- 14267, 1995.

9. Randegger A.K., On the determination of the atmospheric ozone profile for ground based microwave measurements, Pageoph., v. 118, pp. 1052-1065, 1980.

10. Брасье Г., С.Соломон, Аэрономия средней атмосферы, Ленинград, Гидроме-теоиздат 1987 г., 413 с.

11. Rodgers C.D., Characterzation and error analysis of profiles retrieved from remote sounding measurements, J. Geophys. Res., v.95, No.D5, pp.5587 5595, 1990.

12. Connor B.J., J.M. Barrett, A. Parrish, P.M. Solomon, R.L. de Zafra, and M. Jaramillo, Ozone over McMurdo Station, Antarctica, austral spring 1986: Altitude profiles for the middle and upper stratosphere, J. Geophys. Res., v.92, pp. 1322113230,1987.

13. Cheng D., de Zafra R. L., and T.Curtis. Millimeter wave spectroscopic measurements over the South Pole .2 . An 11-month cycle of stratospheric ozone observations during 1993-1994. J. Geophys. Res., V. 101, № D3, pp.6781-6794,1996.

14. Klein U.; Crewell, S., and de Zafra, R. L. Correlated millimeter wave measurements of CIO, N20, and HN03 from McMurdo, Antarctica, during polar spring 1994. J. Geophys. Res., V. 101, № D15, pp.20925-20932, 1996.

15. Solomon S., Progress towards a qwantative understanding of Antarctic ozone depletion, Nature, v.347, pp. 347-354, 1990.

16. Webster C.R., R.D. May, D.W. Toohey, etc., Chlorine chemistry on polar stratospheric cloud particles in the Arctic winter, Science, v. 261, pp. 1130-1133, 1993.

17. Schoeberl M.R., Stratospheric warmings: observations and theory, Rev. Geophys. Space Phys., v. 16, No.4, pp. 521-538, 1991.

18. World'Meteorological Organization (WMO), Scientific assessment of ozone depletion: 1994 . // WMO Rep. 37, Geneva. 1995 .

19. J.R. Holton, The dynamics of sudden stratospheric warmings, Ann. Rev. Earth. Planet. Sci.,v.8, pp.169-190,1980.

20. Matsuno Т., К. Nakamura, The Euleran- and Lagrangian mean meridional circulations in the stratosphere at the time of a sudden warming, J. Atmosph. Sci., v.36, pp. 640-654, 1979.

21. Newman P. A., The final warming and polar vortex disappearance during the southern hemisphere spring, Geophys. Res. Lett., v. 13, No. 12, pp. 1228-1231, 1986.

22. Rosenfield J.E., M.R. Schoeberl, and M.A. Geller, A computation of the stratospheric diabatic circulation using an accurate radiative transfer model, J. Atmosph. Sci., v.44, № 5, pp. 859 &76, 1987.

23. Swider W., and T.J. Keneshea, Decrease of ozone and atomic oxygen in the lower mesosphere during a PCA event, Planet. Space Sci., v. 21, pp. 1969-1973, 1973.

24. Solomon S., G.C. Reid, D.W. Rusch, R.J. Thomas, Mesospheric ozone depletion during the Solar proton event of July 13, 1982, Part 2. Comparison between theory and measurements, Geophys. Res. Lett., v.10, No.4, pp.257- 260, 1983.

25. Heath D.F., A.J. Krueger, and P.J. Crutzen, Solar proton events: Influence on stratospheric ozone, Science, v. 197, p. 886, 1977.

26. Сакунов Г.Г., E.M. Блюм, Некоторые особенности формирования озоносферы ' над обсерваторией Мирный в 1989 г., Информационный биллютень Русской Антарктической экспедиции, т. 117, с. 5, Гидрометеоиздат, Санкт-Петербург, 1993.

27. Connor B.J., D.E. Siskind, J.J. Tsou, A. Parrish, and E.E. Remsberg, Ground-based microwave observations of ozone in the upper stratosphere and mesosphere,

28. J. Geophys. Res., v.99, No. D8, pp. 16757-16770, 1994.

29. Задорожный A.M., В.Н.Кихтенко, Г.А.Кокин и др., Реакция средней атмосфеiры на солнечные протонные события в октябре 1989 г., Геомагнетизм и аэрономия, т.32, № 2, с.32-40.

30. Stephenson А.Е., and M.W.J. Scourfield, Ozone deplation over the Polar caps caused by Solar protons, Geophys. Res. Lett., v. 12, №24, pp. 2425 2428, 1992.

31. Schoeberl M.R., L.R. Lait, P.A. Newman, and J.E. Rosenfield, The structure of the polar vortex, J., Geophys. Res., v.197, No. D8, pp. 7859- 7882, 1992.

32. Борисов O.H., B.M. Демкин, Ю.Ю. Куликов, В.Г. Рыскин, В.Н. Шанин, и ф' В.М. Юрков. Вариации стратосферного озона в полярных широтах.// Изв. АН

33. СССР. Физика атмосферы и океана, т. 25, No. 10, с. 1033 1039, 1989 г.

34. Solomonov S.V., Е.Р. Kropotkina, A.N. Lukin, N.I. Ponomarenko, and S.B. Ro-zanov, Vertical profiles of the ozone content retrieved from millimeter-wave observations in LPI on the DYANA program, Preprint 192, Moscow, FIAN,1990.

35. Андриянов А.Ф., С.Ю. Дрягин, И.В. Кузнецов, JI.M. Кукин и П.Л. Никифоров. Предварительные результаты наблюдений стратосферного озона на мм волнах в Антарктиде, Препринт №295, Институт прикладной физики, АН СССР, Нижний Новгород, 1991.

36. Отчет о работе 34-й САЭ и частные сообщения А.Н. Макова, А. Копейчука, В. Овсянникова, Г.Г. Сакунова и Е.Н. Кадыгрова.

37. Хаттатов В.У., Пилипенко В.И., частное сообщение

38. Reid G.C., S. Solomon, R.R. Garcia, Responce of the middle atmosphere to the Solar proton events of August-December, 1989, Geophys. Res. Lett., v.18, №6, p. 1019,1991.

39. Jackman C.H., J.E. Nielsen, D.J. Allen, etc., The effects of the october 1989 Solar proton events on the stratosphere is' computed using a three-dimensional model, Geophys. Res. Lett., v. 20, No.6, pp. 459-462, 1993.

40. Solar Geophysical Data, Prompt Reports, No. 543, Part 1, pp. 13-16.

41. Shumilov O.I., K.Henriksen, O.M.Raspopov, and E.A.Kasatkina, Arctic pzone abundance and Solar proton events, Geophys. Res. Lett., v.19, №16, pp. 1647- 1650,1992.

42. Parrish A., R.L. de Zafra, P.M. Solomon, and J.W. Barrett, A ground based technique for millimeter wave spectroscopic observations of stratospheric trace constituents, Radio Science, v. 23, pp. 106-118, 1988.

43. Кисляков А.Г., Об определении поглощения радиоволн в атмосфере по ее собственному излучению, Радиотехника и электроника, т. 13, № 7, с. 1161, 1968.

44. Кузнецов И.В., Л.И. Федосеев, А.А. Швецов, Радиометрия снежного покрова в коротковолновой части миллиметрового диапазона, Изв. ВУЗов, Радиофизика, t.XL, № 9, сс. 1113- 1125, 1997.

45. Кузнецов И.В., Измерения распределения излучения атмосферы во время снегопадов на волнах 2.2 и 3.3 мм, Радиотехника, № 10, сс. 79- 81, 1986.

46. Моченева О.С., Т.Л. Ерухимова, Е.В. Суворов, О методике определения содержания озона по данным микроволновых измерений, Изв. ВУЗов, Радиофизика, т. 38,No.8, сс. 751-770, 1995.

47. Kuznetsov I.V., A.F. Andriyanov, S.Yu. Dryagin, etc., Stratospheric ozone depletion over Antarctica during October 1989 events, 20 Annual European meeting on atmospheric studies by optical methods, Apatity, Russia, September 1993, Abstracts, p.31.

48. Kuznetsov I.V., A.F. Andriyanov, S.Yu. Dryagin, etc., Ozone depletion over Antarctica during October 1989 events, Geomagnetizm and aeronomy, v.34, №5, p.l 11, 1994.

49. Kulikov Y.Y., I.V. Kuznetsov, A.F. Andriyanov, etc., Stratospheric ozone variability in high latitudes from microwave observations, J. Geophys. Res., v.99, No.DIO, pp.21109-21116, 1994.

50. Кузнецов И.В., А.Ф. Андриянов, С.Ю. Дрягин, JI.M. Кукин, П.Л. Никифоров, А.Б. Мазур, Экспериментальные исследования динамических вариаций вертикального распределения озона над Антарктидой, Геомагнетизм и аэрономия,1. X HZ^S-, С. 6 е?S £OOZ.

51. Кузнецов И.В. Вариации вертикального распределения озона над Антарктидой во время протонных вспышек в августе ноябре 1989 г., Геомагнетизм и аэрономия, Т.

52. Жевакин С.А.,Троицкий В.С.,Цейтлин Н.М., Радиоизлучение атмосферы и исследование поглощения сантиметровых волн. Изв. вузов. Радиофизика, т.1, № 1,с.19, 1958.

53. Hargtogh P., Chirptransformations Spektrometer fur die passive millimeterwel-lenradiometrie: messung der 142 GHz emissionslinie des atmospharischen ozons,

54. Max-Planck-Institut fur Aeronomie, 1989.

55. Kielkopf J.F., New approximation to the Voigt function with applications to spectral-line profile analysis, J. Optic. Soc. of America, v. 63, No. 8, pp. 987-995, 1973.

56. Keating G.M., Pitts M.C., Young D.F., Ozone reference models for the middle atmosphere (NEW CIRA), Handbook for MAP, v.31, p.l, 1989.

57. Krueger A.J., R.A. Minzner, J. Geophys. Res., v.81, p.4477, 1976.

58. Воронов B.H., B.M. Демкин, Ю.Ю. Куликов, В.Г. Рыскин, В.М. Юрков, Анализатор спектра миллиметрового диапазона волн и результаты исследования озона верхней атмосферы, Известия ВУЗов, Радиофизика, т. 29, No. 12, сс. 14031413,1986.

59. J. de La Noe, О. Lezeaux, G. Guillemin, R. Lauque, P. Baron, Ricaud P., A ground-based microwave radiometer dedicated to stratospheric ozone monitoring, J. Geophys. Res., v. 103, No. D17, pp. 22147-22161, 1998.

60. Koistinen О. H. valmu, A. Raisanen, V. Vdovin, Y. Dryagin, I. Lapkin, A 110 GHz ozone radiometer with a cryogenically cooled planar Schottky mixer, IEEE Trans. Mi-crovawe Theoty Tec., v. 41, p. 2232, 1993.120 !j

61. Solomonov S.V., E.P. Kropotkina, A.N. Lukin, N.I. Ponomarenko, S.B. Rosanov, Vertical profiles of the ozone content retrieved from millimeter wave observations in LPI on the DYANA program, Preprint 192, FIAN, Moscow, 1990.

62. Clancy R.T., B.J. Sandor, and D.W. Rusch, Microwave observations and modeling of 03, H20, and H02 in the mesosphere, J. Geophys. Res., v.99, No. D3, pp. 5465-5473, 1994.

63. Ulaby F.T., W.H.,Stiles, J. Geophys. Res., v.80, No. C2, p. 1045, 1980.

64. Kuntz M, G. Hochschild, and R. Krupa, Retrieval of ozone mixing ratio profiles-Ifrom ground based millimeter wave measurements disturbed by standing waves, J. >i

65. Geophys. Res., v. 102, N0.DI8, pp.21,965 21,975, 1997.

66. A.A. Красильников, Ю.Ю. Куликов, А.Б. Мазур, В.Г. Рыскин и др., Обнару- ! жение «озоновых облаков» в верхней стратосфере Земли методом миллиметро- ; вой радиометрии, Геомагнетизм и аэрономия, т. 37, № 3, с. 174- 183, 1997. |

67. Chahine "М.Т., A general relaxation method for inverse solution of the full jradiative transfer equation, J. Atoms.' Sci., v.27, pp.741-747, 1972. j1

68. Thorne R.M., The importance of energetic particle precipitation on the chemical ! composition of the middle atmosphere, Pageoph., v.118, pp. 128- 151, 1980. j

69. Ионосферно-магнитные возмущения в высоких широтах, под ред. i О.А.Трошичева, Ленинград, Гидрометеоиздат, 1986 г., 256 с. ;

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.