Вертикальный перенос стратосферных аэрозолей в поле ветра тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.14, кандидат физико-математических наук Грязин, Виктор Иванович

• Грязин, Виктор Иванович
• кандидат физико-математических наук
• 2011

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Грязин, Виктор Иванович, 2011 год

1. Ивлев Л.С. Аэрозольное воздействие на климатические процессы // Оптика атмосферы и океана. 2011. Т. 24. N 5. С. 392-410.

2. Hansen J., Sato М., Ruedy R. et al. Global warming in the twenty-first century: an alternative scenario // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 2000. V. 97. P. 9875-9880.

3. Koch D., Hansen J. Distant origins of Arctic black carbon: A Goddard Institute for Space Studies ModelE experiment // J. Geophys. Res. 2005. V. 110. N D04204. doi: 10.1029/2004JD005296.

4. Plumb R.A. Stratospheric transport // J. Meteor. Soc. Japan. 2002. V. 80. P. 793-809.

5. Pueshel R.F., Boering K.A., Verma S. et al. Soot aerosol in the lower stratosphere: pole-topole variability and contribution by aircraft // J. Geophys. Res. 1997. V. 102. N Dll. P. 13,113-13,118.

6. Baumgardner D., Kok G., Raga G. Warming of the Arctic lower stratosphere by light absorbing particles // Geophys. Res. Lett. 2004. V. 31, L06117, doi: 10.1029/2003GL018883.

7. Израэль Ю.А., Рябошапко А.Г., Петров H.H. Сравнительный анализ геоинженерных способов стабилизации климата // Метеорология и гидрология. 2009. N 6. С. 5-24.

8. Зуев В.Е., Комаров B.C. Статистические модели температуры и газовых компонент атмосферы, Т. 1. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1986. 264 с.

9. U.S. Standard Atmosphere 1976. Washington: U.S. Government Printing Office, 1976. 241 P

10. Брасье Г., Соломон С. Аэрономия средней атмосферы. Химия и физика стратосферы и мезосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 413 с.

11. Shindell D. Whither Arctic climate? // Science. 2003. V. 299. P. 215-216.

12. Frauenfeld O.W., Davis R.E. Northern circumpolar vortex trends and climate change implications // J. Geophys. Res. 2003. V. 108. N D14. P. 4423.

13. Niwano M., Yamazaki K., Shiotani M. Seasonal and QBO variations of ascent rate in the tropical lower stratosphere as inferred from UARS HALOE trace gas data // J. Geophys. Res. 2003. V. 108. ND24.P 4794.

14. Kasten F. Falling speed of aerosol particles // J. Appl. Meteor. 1968. V. 7. P. 944-947.

15. Семенченко Б.А. Физическая метеорология. M.: Аспект Пресс, 2002. 415 с.

16. Атмосфера. Справочник (справочные данные, модели) / Под ред. Седунова Ю.С. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 510 с

17. Justus C.G., Johnson D.L. The NASA/MSFC Global Reference Atmospheric Model-1999 (GRAM-99). NASA/TM-1999-209630, 1999. 89 p.

18. Junge C.E., Chagnon C.W., Manson J.E. Stratospheric aerosols. // J. Meteorol. 1961. V. 18. N2. P. 81-108.

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

20. Поповичева О.Б., Старик A.M., Фаворский О.Н. Проблемы влияния авиации на газовый и аэрозольный состав атмосферы // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2000. Т. 36. N2. С. 163-176.

21. Кондратьев К.Я., Москаленко Н.И., Поздняков Д.В. Атмосферный аэрозоль. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 224 с.

22. Ивлев Л.С., Довгалюк Ю.А. Физика атмосферных аэрозольных систем. СПб.: НИИХ СПбГУ, 1999. 194 с.

23. Кейдл Р. Твердые частицы в атмосфере и в космосе. М.: Мир, 1969. 285 с.

24. Ивлев Л.С. Химический состав и структура атмосферных аэрозолей. Л.: Изд. ЛГУ, 1982. 368 с.

25. Turco R.P., Toon О.В., Whitten R.C. Stratospheric aerosols: observations and theory // Rev. Geophys. Space Phys. 1982. V. 20. P. 233-279.

26. Schumann U. Aircraft Emissions. In Encyclopedia of Global Environmental Change. Chichester: Wiley & Sons. 2002. V. 3. P. 178-186.

27. Gerding M., Baumgarten G., Blum U. et al. Observation of an unusual mid-stratospheric aerosol layer in the Arctic: possible sources and implications for polar vortex dynamics // Ann. Geophysicae. 2003. V. 21. P. 1057-1069.

28. Blake D.F., Kato K. Latitudinal distribution of black carbon soot in the upper troposphere and lower stratosphere // J. Geophys. Res. 1995. V. D100. N 4. P. 7195-7202

29. Hamill P., King C. S., Cadle R. D. The nucleation of H2SO4-H2O solution aerosol particles in the stratosphere//J. Atmos. Sci. 1977. V. 34. P. 150-162.

30. Hamill P., Toon О. В., King C. S. Microscopical processes affecting stratospheric aerosol particles//J. Atmos. Sci. 1977. V. 34. P. 1104-1119.

31. Rosen J.M., Hofmann D.J., Singh S.P. A steady-state stratospheric aerosol model // J. Atmos. Sci. 1978. V. 35. N7. P. 1304-1313.

32. Turco R.P., Hamill P., Toon O.B., Whitten R.C., Kiang C.S. A one-dimensional model describing aerosol formation and evolution in the stratosphere: I. Physical processes and mathematical analogs // J. Atmos. Sci. 1979. V. 36. N 4. P. 699-717.

33. Toon O.B., Turco R.P., Hamill P., Kiang C.S., Whitten R.C. A one-dimensional model describing aerosol formation and evolution in the stratosphere: II. Sensitivity studies and comparison with observations //J. Atmos. Sci. 1979. V. 36. N 4. P. 718-736.

34. Uchino O., Hirono M., Maeda M. A calculation of the stratospheric aerosol size distribution //J. Geomag. Geoelectr. 1980. V. 32. P. 365-387.

35. Hamill P., Jensen E.J., Russell P.B., Bauman J.J. The life cycle of stratospheric aerosol particles // Bull. Am. Meteor. Soc. 1997. V. 78. N 7. P. 1395-1410.

36. Panegrossi G., Fua D., Fiocco G. A 1-D model of the formation and evolution of polar stratospheric clouds //J. Atmos. Chem. 1996. V. 23. N 1. P. 5-35.

37. Flentje H., Dornbrack A., Fix F. et al. Denitrification inside the stratospheric vortex in the winter of 1999-2000 by sedimentation of large nitric acid trihydrate particles // J. Geophys. Res. 2002. V. 107. N D16. P. 4314. doi: 10.1029/2001JD001015.

38. Karcher B., Strom J. The roles of dynamical variability and aerosols in cirrus cloud formation // Atmos. Chem. Phys. 2003. V. 3. N 3. P. 823-838.

39. Lohmann U., Karcher B. First interactive simulations of cirrus clouds formed by homogeneous freezing in the ECHAM general circulation model // J. Geophys. Res. 2002. V. 107.ND10. doi: 10.1029/2001JD000767.

40. Spichtinger P., Gierens K.M. Modelling of cirrus clouds Part lb: Structuring cirrus clouds by dynamics // Atmos. Chem. Phys. 2009. V. 9. N 2. P. 707-719.

41. Whitten R.C., Toon O.B., Turco R.P. The stratospheric sulfate aerosol layer: process, models, observations, and simulations // Pure Appl. Geophys. 1980. V. 118. N 1. P. 86-127.

42. Li C., Boer G.J. The continuity equation for the stratospheric aerosol and its characteristic curves // J. Atmos. Sci. 2000. V. 57. N 3. P. 442-451.

43. Koziol A.S., Pudykiewicz J. High-resolution modeling of size-resolved stratospheric aerosol //J. Atmos. Sci. 1998. V. 55. N20. P. 3127-3147.

44. Fussen D., Vanhellemont P., Bingen C. Evolution of stratospheric aerosols in the post-Pinatubo period measured by solar occultation // Atmos. Environ. 2001. V. 35. N 30. P. 5067-5078.

45. Roeckner E., Bauml G., Bonaventura L. et al. The atmospheric general circulation model ECHAM 5. PART I: Model description // MPI-ReportN.349. 2003. Hamburg, Germany.

46. Roeckner E., Bauml G., Bonaventura L. et al. The atmospheric general circulation model ECHAM 5. PART II: Sensitivity of simulated climate to horizontal and vertical resolution // MPI-Report N.354. 2004. Hamburg, Germany.

47. Lohmann U., Karcher B., Hendricks J. Sensitivity studies of cirrus clouds formed by heterogeneous freezing in the ECHAM GCM // J. Geophys. Res. 2004. V. 109. D16204.

48. Polavarapu S., Ren S., Rochonl Y. et al. Data assimilation with the Canadian Middle Atmosphere Model // Atmosphere-Ocean. 2005. V. 43. N 1. P. 77-100.

49. Swinbank R., Ortland D.A. Compilation of wind data for the UARS reference atmosphere project // J. Geophys. Res. 2003. V. 108. N D19. P. 4615.

50. Swinbank R., O'Neill A. A stratosphere-troposphere data assimilation system // Mon. Weather Rev. 1994. V. 122. P. 686-702.

51. Ortland D.A., Skinner W.R., Hays P.B. et al. Measurements of stratospheric winds by the High Resolution Doppler Imager // J. Geophys. Res. 1996. V. 101. P. 10351-10363.

52. Kalnay E., Kanamitsu M., Kistler R. et al. The NCEP/NCAR 40-year reanalysis project // Bull. Amer. Meteor. Soc. 1996. V. 77. N 3. P. 437-471.

53. Климонтович Ю.Л. Статистическая физика. M.: Наука, 1982. 608 с.

54. Alonso М. Reducing the diffusional spreading rate of a Brownian particle by an appropriate non-uniform external force field // J. Aerosol Sci. 2002. V. 33. N 3. P. 439-450.

55. De la Mora J.F., Mercer J.M. Modified Fokker-Planck equation for the motion of Brownian particles in a nonuniform gas // Phys. Rev. A. 1982. V. 26. N 4. P. 2178-2186.

56. Williams M.M.R., Loyalka S.K. Aerosol science; theory and practice: with special applications to the nuclear industry. Oxford: Pergamon Press. 1991. 446 p.

57. Gelbard F., Seinfeld J.H. The general dynamic equation for aerosols // J. Colloid Interface Sci. 1979. V. 68. N 2. P. 363-382.

58. Алояи A.E. Моделирование динамики и кинетики газовых примесей и аэрозолей в атмосфере. М.: Наука, 2008. 415 с.

59. Райст П. Аэрозоли. Введение в теорию. М.: Мир, 1987. 280 с.

60. Береснев С.А., Ковалев Ф.Д., Кочнева Л.Б. и др. О возможности фотофоретической левитации частиц в стратосфере // Оптика атмосферы и океана. 2003. Т. 16. N 1. С. 5257.

61. Береснев С.А., Кочнева Л.Б., Суетин П.Е. Фотофорез аэрозолей в атмосфере Замли. Теплофизика и аэродинамика, 2003, Т. 10, N 2, С. 287-301.

62. Фукс Н.А. Механика аэрозолей. М.: Изд-во АН СССР, 1955. 352 с.

63. Beresnev S.A., Chernyak Y.G., Fomyagin G.A. Motion of a spherical particle in a rarefied gas. Part 2. Drag and thermal polarization // J. Fluid Mech. 1990. V. 219. P. 405-421.

64. Davies C.N. Definitive equations for the fluid resistance of spheres // Proc. Phys. Soc. 1945. V. 57, Pt.4. P. 259-270.

65. Атмосферы справочные. Параметры. ГОСТ 24631-81. М.: Изд-во стандартов, 1982. 30

66. Мандельброт Б.Б. Фрактальная геометрия природы. М.: Институт компьютерных исследований, 2002. 656 с.

67. Андреев С.Д., Ивлев Л.С., Михайлов Е.Ф., Киселев А.А. Оптические характеристики частиц дымов // Оптика атмосферы и океана. 1995. Т. 8. N 5. С. 687-692.

68. Karasev V.V., Ivanova N.A., Sadykova A.R. et al. Formation of charged soot aggregates by combustion and pyrolysis: charge distribution and photophoresis // J. Aerosol Sci. 2004. V. 35. N3. P. 363-381.

69. Colbeck I., Hardman E J., Harrison R.M. Optical and dynamical properties of fractal clusters of carbonaceous smoke // J. Aerosol Sci. 1989. V. 20. N 5. P. 765-774.

70. Wang G.M., Sorensen C.M. Diffusive mobility of fractal aggregates over the entire Knudsen number range // J. Phys. Rev. E. 1999. Y. 60. N 30. P. 3036-3044.

71. Коузов П.А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов. 3-е изд. JL: Химия, 1987. 264 с.

72. Cai J., Sorensen C.M. Diffusion of fractal aggregates in the free molecular regime // J. Phys. Rev. E. 1994. V. 50. N 5. P. 3397-3400.

73. Holton J.R. An introduction to dynamic meteorology. 3rd ed. N.Y.: Academic Press, 1992: 511 p.

74. Хромов С.П., Петросянц М.А. Метеорология и климатология. 5-е изд. М.: Изд-во МГУ, 2001. 528 с.

75. Lateef М.А. Vertical motion at 100 mb. in the tropics // Month. Weather Rev. 1968. V. 96. N 5. P. 286-290.

76. Beresnev S.A., Chernyak V.G., Fomyagin G.A. Photophoresis of a spherical particle in a rarefied gas // Phys. Fluids A. 1993. V. 5, N 8. P. 2043-2052.

77. Кочнева Л.Б. Микрофизические оптические характеристики и фотофорез атмосферных аэрозолей. Дисс.к.ф.м.-н. по специальности 01.04.14 «Теплофизика и теоретическая теплотехника», Екатеринбург, УрГУ. 2007. 130 с.

78. Beresnev S.A., Chernyak V.G. Thermophoresis of a spherical particle in a rarefied gas: Numerical analysis based on the model kinetic equations // Phys. Fluids. 1995. V. 7. N 7. P. 1743-1756.

79. Dudek D.R., Fletcher Т.Н., Longwell J.P. et al. Natural convection induced drag forces on spheres at low Grashof numbers: comparison of theory with experiment // Int. J. Heat Mass Transfer. 1988. V. 31. N 4. P. 863-873.

80. Legras В., Joseph В., Lefevre F. Vertical diffusivity in the lower stratosphere from Lagrangian back-trajectory reconstructions of ozone profiles // J. Geophys. Res. 2003. V. 108.ND18. P. 4562-4570.

81. Guha A. Transport and deposition of particles in turbulent and laminar flow // Annu. Rev. Fluid Mech. 2008. V. 40. P. 311-341.

82. Волков K.H., Емельянов B.H. Течения газа с частицами. М.: Физматлит, 2008. 600 с.

83. Liley J.B. Analytic solution of a one-dimensional equation for aerosol and gas dispersion in the stratosphere //J. Atmos. Sci. 1995. Y. 52. N 18. P. 3283-3288.

84. Rao D.N., Ratnam M.V., Rao T.N., Rao S.V.B. Seasonal variation of vertical eddy diffusivity in the troposphere, lower stratosphere and mesosphere over a tropical station // Annal. Geophys. 2001. Y. 19. N 8. P. 975-984.

85. Wilson R. Turbulent diffusivity in the free atmosphere inferred from MST radar measurements: a review // Annal. Geophys. 2004. V. 22. N 11. P. 3869-3887.

86. Матвеев JI.Т. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы. 2-е изд. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 752 с.

87. Holton J.R., Haynes Р.Н., Mclntyre Е.М. et al. Stratosphere-troposphere exchange // Rev. Geophys. 1995. Y. 33. P. 403-439.

88. Haynes P. Stratospheric dynamics // Annu. Rev. Fluid Mech. 2005. V. 37. P. 263-293.

89. Baldwin M.P., Gray L.J., Dunkerton T.J. et al. The quasi-biennial oscillation // Rev. Geophys. 2001. V. 39. N 2. P. 179-229.

90. Mote P.W., Dunkerton J., Mclntyre M.E. et al. Vertical velocity, vertical diffusion, and dilution by midlatitude air in the tropical lower stratosphere // J. Geophys. Res. 1998. V. 103. ND8. P. 8651-8666.

91. Delisi D.P., Dunkerton T.J. Seasonal variation of the semiannual oscillation // J. Atmos. Sci. 1988. V. 45. N 19. P. 2772-2787.

92. Wanner H., Broennimann S., Casty C. et al. North-Atlantic oscillation — concepts and studies // Surv. Geophys. 2001. V. 22. P. 321-382.

93. Harvey V.L., Hitchman M.H. A climatology of the Aleutian High // J. Atmos. Sci. 1996. V. 53. N 14. P. 2088-2101.

94. Harvey V.L., Pierce R.B., Fairlie T.D., Hitchman M.H. A climatology of stratospheric polar vortices and anticyclones // J. Geophys. Res. 2002. V. 107. N D20. P. 4442-4463.

95. Черемисин A.A., Кушнаренко A.B., Маричев B.H., Николашкин С.В., Новиков П.В. Метеорологические условия и полярные стратосферные облака над Якутском зимой 2004/5 г. // Метеорол. и гидрол. 2007. N 3. С. 43-53.

96. Fahey D.W., Gao R.S., Carslaw K.S. et al. The detection of large HNC>3-containing particles in the winter arctic stratosphere // Science. 2001. V. 291. P. 1026-1031.

97. Wainwright M., Alharbi S., Wickramasinghe N.C. How do microorganisms reach the stratosphere? // Int. J. Astrobiology. 2006. V. 5. N 1. P. 13-15.

98. Rosenlof К. H., Iiolton J.R. Estimates of the stratospheric residual circulation using the downward control principle // J. Geophys. Res. 1993. V. 98. P. 10465-10479.

99. Uppala S.M., Kallberg P., Simmons A.J. et al. The ERA-40 reanalysis // Quart. J. Roy. Meteorol. Soc. 2005. V. 131. P. 2961-3012.

100. Garcia R.R., Boville B.A. "Downward Control" of the mean meridional circulation and temperature distribution of the polar winter stratosphere // J. Atmos. Sci. 1994. V. 51. N 15. P. 2238-2245.

101. Geller M.A. Dynamics of the middle atmosphere // Space Sci. Rev. 1983. V. 34. P. 359375

102. Weisman M.L., Olivero J.J. Evidence for vertical motions in the equatorial middle atmosphere //J. Atmos. Sci. 1979. V. 36. N 11. P. 2169-2182.

103. Nastrom G.D., VanZandt Т.Е. Mean vertical motions seen by radar wind profilers // J. Appl. Meteor. 1994. V. 33. P. 984-995.

104. Huaman M.M., Balsley B.B. Long-term average vertical motions observed by VHF wind profilers: the effect of slight antenna-pointing inaccuracies // J. Atmos. Oceanic Technol. 1996. V. 13. P. 560-569.

105. Fauliot V., Thuiller G., Vial F. Mean vertical wind in the mesosphere-lower thermosphere region (80-120 km) deduced from the WINDII observations on board UARS // Annales Geophysicae. 1997. V. 15. P. 1221-1231.

106. Береснев С.А., Грязин В.И. Вертикальный ветровой перенос аэрозолей в стратосфере // Оптика атмосферы и океана. 2007. Т. 20. N 6. С. 537-543.

107. Береснев С.А., Грязин В.И., Грибанов К.Г. Анализ характеристик вертикального ветра в стратосфере // Метеорология и гидрология. 2009. N 11. С. 37-47.

108. Magill J. Fractal dimension and aerosol particle dynamics // J. Aerosol Sci. 1991. V. 22. Suppl.l. P. S165-S168.

109. Грязин В.И., Береснев С.А. Об учете усредненной вертикальной компоненты ветра в задачах переноса стратосферного аэрозоля // Оптика атмосферы и океана. 2010. Т. 23. N2. С. 85-91.

110. Carslaw K.S., Kettleborough J.A., Northway M.J. et al. A vortex-scale simulation of the growth and sedimentation of large nitric acid hydrate particles // J. Geophys. Res. 2002. V. 107. N D20. P. 8300. doi: 10.1029/2001JD000467.

111. Deshler Т., Larsen N., Weissner C. et al. Large nitric acid particles at the top of an Arctic stratospheric cloud // J. Geophys. Res. 2003. V. 108. N D16. P. 4517. doi: 10.1029/2003JD003479.

112. Dhaniyala S., Mckinney K.A., Wennberg P.O. Lee-wave clouds and denitrification of the polar stratosphere // Geophys. Res. Lett. 2002. V. 29. N 9. P. 1322. doi: 10.1029/2001GL013900.

113. Hitchman M.H., Buker M.L., Tripoli G.J. et al. Nonorographic generation of Arctic polar stratospheric clouds during December 1999 // J. Geophys. Res. 2003. V. 108. N D5. P. 8325. doi: 10.1029/2001JD001034.

114. Hu R.-M., Carslaw K.S., Hostetler C. et al. Microphysical properties of wave polar stratospheric clouds retrieved from lidar measurements during SOLVE/THESEO 2000 // J. Geophys. Res. 2002. V. 107. N D20. P. 8294. doi: 10.1029/2001JD00112.

115. Kivi R., Kyro E., Dornbrack A., Birner T, Observations of vertically thick polar stratospheric clouds and record low temperature in the Arctic Vortex // Geophys. Res. Lett. 2001. V. 28. N 19. P. 3661-3664. doi: 10.1029/2001GL013187.

116. McKinney K.A., Wennberg P.O., Dhaniyala S. et al. Trajectory studies of large HNO3-containing PSC particles in the Arctic: Evidence for the role of NAT // Geophys. Res. Lett. 2004. V. 31. L05110. doi: 10.1029/2003GL018430.

117. Northway M.J., Gao R.S., Popp P.J. et al. An analysis of large HN03-containing particles sampled in the Arctic stratosphere during the winter of 1999/2000 // J. Geophys. Res. 2002. V. 107. N D20. P. 8289. doi: 10.1029/2001JD001079.

118. Зуев В.В., Бурлаков В.Д., Ельников А.В., Невзоров А.В. Лидарные наблюдения стратосферного аэрозольного слоя средних широт в длительный вулканически спокойный период // Оптика атмосферы и океана. 2006. Т. 9. N 7. С. 598-603.

119. Матвиенко Г.Г., Банах В.А., Бобровников С.М. и др. Развитие технологий лазерного зондирования атмосферы // Оптика атмосферы и океана. 2009. Т. 22. N 10. С. 915-930.

120. Gadsden М. Noctilucent clouds // Space. Sci. Rev. 1982. V. 33. P. 279-334.

121. Larsen N. Polar stratospheric clouds. Microphysical and optical models. Sci Report N 0006 Copenhagen Danish Meteorological Institute. 2000.

122. Vaughan N., Lenton T. A review of climate geoengineering proposals // Climatic Change. 2011. P. 1-46. doi: 10.1007/sl0584-011-0027-7.

123. Мелешко В.П., Катцов B.M., Кароль И.Л. Является ли рассеяние аэрозоля в стратосфере безопасной технологией предотвращения глобального потепления? // Метеорология и гидрология. 2010. N 7. С. 5-17.

124. Ban-Weiss G.A., Cao L., Bala G., Caldeira K. Dependence of climate forcing and response on the altitude of black carbon aerosols // Clim. Dyn. 2011. doi: 10.1007/s00382-011-1052-y.

125. Robock A., Oman L., Stenchikov G.L. Nuclear winter revisited with a modern climate model and current nuclear arsenals: Still catastrophic consequences. J. Geophys. Res. 2007, V. 112, N D13107. doi: 10.1029/2006JD008235.