Аэрозоль тропосферный

Тропосферный аэрозоль — твердые частицы (пыль, сажа и пр.) и капли жидкостей (например, серной кислоты), находящиеся в верхней части тропосферы и препятствующие ее нагреву солнечным излучением благодаря отражению последнего. [c.569]

Доля энергетических источников в суммарном антропогенном воздействии на климат составляет примерно 50 %, определяя около 55 % парникового нагрева атмосферы и примерно 80 % охлаждающего эффекта от образования тропосферных аэрозолей и разрушения озонового слоя в стратосфере. [c.576]

Для приземного и тропосферного аэрозолей сложилось подразделение на фоновый, морской и континентальный. Природа наиболее мелкой, фоновой фракции не установлена окончательно и связывается с фотохимическими и биохимическими реакциями. Различие в условиях образования аэрозолей над морской и континентальной поверхностями приводит к появлению остальных двух форм. [c.155]

Для модели спектра частиц тропосферного аэрозоля в работе [52] предложена модификация гамма-распределения в виде [c.44]

В силу технических причин большинство исследований касается аэрозоля приземного слоя и тропосферы, на основе которых сложилась достаточно определенная классификация, согласно которой выделяют следующие типы аэрозоля фоновый, морской и континентальный. Обобщив результаты соответствующих измерений, Янике [37] рекомендует для этих типов тропосферного аэрозоля формы поведения /(г), представленные на рис. 2.11. [c.47]

Рис. 2.12. Распределение тропосферного аэрозоля по размерам.

Основным инструментом исследования поля концентрации и микроструктуры аэрозоля в тропосфере и нижней стратосфере остаются подъемные средства зондирования и в первую очередь самолеты-лаборатории. Обзор ранних исследований выполнен в работах [8, 9, 22]. Природа тропосферного аэрозоля в основном та же, что и приземного, однако процессы, регулирующие формирование спектра частиц, несколько иные. Во-первых, в тропосфере наиболее интенсивно происходит вымывание аэрозоля облачными каплями во-вторых, на вертикальной структуре аэрозоля существенно сказываются процессы конвективного и турбулентного переноса. [c.62]

Поскольку конвекция приводит одновременно к состоянию пересыщения и к накоплению твердых аэрозольных частиц, то экспериментально трудно разделить влияние этих факторов на образование тропосферных слоев повышенной мутности. Как уже отмечалось выше, тропосферные аэрозольные слои имеют тенденцию возникать в окрестности температурных инверсий на высотах 2,5— 4,0, 6,0—7,0 км и особенно в области тропопаузы. Следует отметить несомненное существование отчетливой границы между приземным и тропосферным аэрозолем на высотах примерно 0,5— [c.62]

Считается установленным, что тропосферный аэрозоль на 50— 80 % является продуктом ветровой эрозии почвы. Масса аэрозолей, поступающих в атмосферу, составляет 10 —10 ° т в год. Хи- [c.78]

Обобщая результаты исследований [22, 23, 36, 57, 77] и в первую. очередь уточненные данные о химическом составе аккумулятивной (конденсационной) и пылевой (дисперсионной) фракций аэрозоля [10], мы пришли к выводу о том, что для тропосферного континентального аэрозоля целесообразно принять модель химического состава частиц, представленную в табл. 3.1. В этой модели впервые учитывается присутствие органических соединений в составе материала аэрозольных частиц. [c.81]

Модель химического состава сухого остатка тропосферного аэрозоля континента [c.81]

Рис. 3.2. Спектральное поведение х(Я) тропосферного аэрозоля от различных источников (а) и от различных фракций аэрозоля [52] (б).

Как и ранее [19], мы отказались при построении оценочной оптической модели от упрощающих аналитических описаний микрофизической структуры аэрозольных частиц как функции высоты. В первую очередь это касается профиля счетной концентрации Л (/1), где вместо упрощенных априорных предположений, рекомендуемых, например, в [30], приняты результаты осреднения данных многочисленных прямых и локационных методов зондирования тропосферного аэрозоля. Качественной особенностью многих результатов, отмеченных в гл. 3, является существование пограничного слоя (А 0,5 км) у поверхности земли с быстрым уменьшением N Н) в условиях континентальной атмосферы и, наоборот, достаточно однородным в условиях океанической атмосферы. Профиль N к) до уровня так называемого слоя перемешивания, высота которого Л 2- 4 км, отличается наиболее динамичным состоянием его поведение часто связывается с присутствием температурных инверсий или аномалий вертикального хода д к) [28. [c.142]

Пространственно-временная изменчивость. Для пространственной изменчивости характеристик атмосферного аэрозоля принято выделять вертикальную структуру и широтный ход. На фоне огромного разнообразия вертикальных профилей концентрации и функций распределения частиц по размерам наблюдаются достаточно устойчивые тенденции, которые позволяют рассматривать отдельно тропосферный аэрозоль, стратосферный аэрозоль, аэрозоль верхней атмосферы. Содержание аэрозоля в тропосфере в среднем убывает с высотой, сосредоточиваясь преимущественно в нижнем 2—3-километровом слое. Именно в этом слое атмосферы сосредоточена основная часть грубодисперсного аэрозоля и суб-микронная фракция. Далее выделяется повышенной концентрацией субмикронной фракции частиц стратосферный слой, обнаруженный Юнге [22] и часто называемый его именем. Оптические наблюдения с космических кораблей позволили обнаружить также аэрозольный слой на высотах 40—50 км, возможно, возникающий в результате попадания сюда вулканических газов и водяного пара. Содержание аэрозоля в верхней атмосфере связано с захватом земной атмосферой космических частиц различного размера (от 10 г до нескольких тонн) и слабо изучено. Такова грубая картина вертикального распределения аэрозоля по высоте. [c.91]

Оптические свойства тропосферного аэрозоля [c.132]

Суммарная оптическая толща стратосферного аэрозольного слоя не превышает 0,1, что составляет менее 7з тропосферного слоя даже в безоблачной атмосфере с высокой видимостью в приземном слое. Влияние такой оптической толщи на ослабление прямого оптического излучения, естественно, не велико. Однако глобальные масштабы, высокое положение и временная стабильность определяют существенное влияние стратосферного аэрозольного слоя на глобальный климат нашей планеты, а изменения состояния этого слоя (за счет выбросов продуктов извержения вулканов, последствий массовых полетов реактивных самолетов и т. п.) приводят к заметному воздействию на климат. Именно эта климатологическая проблема является причиной многочисленных исследований и прежде всего модельных расчетов по влиянию стратосферного аэрозоля на радиационные характеристики атмосферы и земной поверхности. В отдельных случаях такие исследования направлены на обоснование возможности изменить в разумных пределах климат на обширных пространствах путем воздействия на стратосферный аэрозольный слой [4]. Подробный обзор исследований в этом направлении и анализ результатов этих исследований содержится в монографии К. Я. Кондратьева [19]. Приведем некоторые из полученных в процессе этих исследований результатов, которые представляют несомненный интерес с точки зрения оптических свойств стратосферного аэрозоля. [c.142]

Разработку численных методов теории многочастотной лазерной локации завершим построением итерационной схемы обращения данных зондирования, связанной с интегральной формой локационного уравнения (2.42). Это уравнение представляет особый интерес в задачах оптического мониторинга тропосферных аэрозолей. Рассматривая в данном случае конкретный оптический метод исследования атмосферы, понятие оптического мониторинга будем связывать, прежде всего, с определением профиля аэрозольного коэффициента ослабления Рех для соответствующей длины волны X. Именно эта оптическая характеристика представляет наибольший интерес в переносе оптического излучения в атмосфере. Уравнение (2.42) в целом уже характеризовалось ранее, поэтому прибегнем к его дискретизации и построим соответствующую алгоритмическую схему его численного решения. Для этого по трассе зондирования, ограниченной точками Zl и выберем систему узлов г , =1,. .Для любой, наперед заданной узло- [c.142]

Химический состав аэрозольных частиц весьма разнообразен. Тропосферный аэрозоль, вдали от моря и промышленных районов на 50... 80 %, является продуктом ветровой эрозии почв. В основном, это кварц и.другие соединения кремния, глиноземы, карбонаты и кальциты, окислы железа. Количество органических соединений в аэрозолях почвенного происхождения невелико,— около 10%. [c.12]

НИП-1. Исследование процессов обмена между стратосферным и тропосферным озоном, а также пространственно-временной корреляции между озоном и аэрозолем с использованием лидарных измерений их профилей в тропосфере и нижней стратосфере. [c.207]

Для исследования турбулентности прозрачного воздуха применялись мощные радиолокаторы и акустические системы зондирования [90]. Лидары (лазерные локаторы) использовались для измерения параметров тропосферного аэрозоля [90]. На основе пассивных радиометрических измерений в микроволновом диапазоне были получены температурные профили в атмосфере, а по спутниковым спектрометрическим измерениям в инфракрасном диапазоне определялось вертикальное распределение водяного пара [90]. [c.248]

Космические аппараты серии Eos-Aero выводятся на солнечно-синхронные приполярные орбиты высотой около 1000 км с параметрами, совпадающими с параметрами орбиты российского спутника Метеор-ЗМ . Космические аппараты типа Eos-Aero предназначены для изучения хи мического состава атмосферы, а также анализа характеристик тропосферных и стратосферных аэрозолей. Всего запланирован запуск пяти спутников этого типа с расчетным сроком активного существования 3 года. [c.234]

В работах, посвяпденных исследованиям происхождения и свойств тропосферного аэрозоля над полярными областями [73], [c.32]

Следует указать, что данная модель является правдоподобной версией, но не отражает всей сложности процессов перемешивания, химических превращений, вымывания, растворения солей и др., имеющих место в реальной атмосфере. С другой стороны, пределы вариаций основных элементов почвенного аэрозоля в рамках статистического ансамбля, показанные, например, в работе [40], дают основание сделать заключение о том, что химический состав тропосферного аэрозоля с высотой в среднем изменяется незначительно и, следовательно, оптические свойства основных минералов и солей близки по своему спектральному поведению. Как установлено Фольцем [73] и другими авторами, для целого ряда соединений, которые обнаружены в аэрозольных частицах, вещественный показатель преломления в видимой спектральной области я=1,5- -1,6. Поэтому можно считать, что известные вариации относительного процентного состава веществ в выбранной модели не приведут к заметному смещению оцениваемых оптических параметров. [c.80]

Разнообразие и пространственно-временная изменчивость микрофизических и макрофизических характеристик, а также химического состава аэрозольных частиц определяют сложность описания оптических свойств атмосферного аэрозоля. В основу классификации оптических свойств принято закладывать глобальное распределение аэрозоля и выделять собственно тропосферный аэрозоль, стратосферный аэрозоль, аэрозоль верхней атмосферы. В свою очередь, в тропосфере визуально различаются следующие аэрозольные образования атмосферная дымка, туман и облака. Подробные исследования показывают, что не всегда перечисленные образования имеют однозначное отличие по основным оптическим характеристикам или, наоборот, внутри отдельных образований не всегда имеется однозначное сходство этих характеристик. Чтобы преодолеть обнаруживаемую неоднозначность во многих исследованиях предлагаются различные варианты класси- [c.114]

К числу таких попыток в последние годы относится подробная географическая классификация тропосферного аэрозоля, которая выполнена К. Я- Кондратьевым и др. [20]. При этом выделены в качестве самостоятельных аэрозольные образования в аридных и субаридных зонах, в лесных и болотистых районах, в полярных широтах. В основу микрофизической модели положено семейство обобщенных гамма-распределений частиц по размерам, с помощью которых учитывается многофракционный состав тропосферного аэрозоля. Предложенные модели обеспечены всесторонним расчетным материалом оптических постоянных как отдельных компонент, так и всего состава аэрозольных частиц, который моделируется на основании современных и разносторонних экспериментальных данных. [c.133]

Результаты систематических экспериментальных исследований (в том числе средствами лазерного зондирования) непосредственно оптических характеристик атмосферного аэрозоля, а также результаты исследований микрофизических характеристик и химического состава аэрозолей учтены в глобальной оптической модели В. Е. Зуева и Г. М. Крекова [12], являющейся дальнейшим развитием ранее предложенной [21]. В основу новой оптической модели положены микрофизические данные, усредненные по результатам исследований в рамках ряда крупных комплексных программ последних лет, а также современные данные по оптическим постоянным вещества аэрозолей с учетом их трансформации в поле переменной влажности воздуха. Подробное обсуждение исходных данных, результатов расчета и сама предлагаемая оптическая модель атмосферного аэрозоля в тропосфере, стратосфере и средней атмосфере содержатся в монографии [12]. Здесь представляется целесообразным уделить большее внимание тем особенностям оптических характеристик тропосферного аэрозоля и их физической интерпретации, которые не отражаются в глобальных оптических моделях. [c.133]

Дальнейшим условием усовершенствования модели Мак-Клатчи является модель [50], созданная для расчетов пропускания атмосферы в диапазоне длин волн от 0,2 до 40 мкм, в интервале высот от О до 100 км. Эта модель охватывает большое количество атмосферных ситуаций в ней даны сведения для 5м =50, 23, 10, 5, 2 км и значений относительной влажности 7 = 0, 70, 80, 99 7о, использованы континентальная, морская, тропосферная и городская модели аэрозоля. Распределение частиц по размерам соответствует суперпозиции двух логнормальных распределений, представляющих субмикронную фракцию фотохимического происхождения и мелкодисперсную пылевого. [c.38]

НИП-5. Лазерный мониториг тропосферного аэрозоля и его переноса во взаимосвязи с исследованиями озона. [c.209]

В исследовательском центре в Лэнгли (НАСА) разработан самолетный лидар, основанный на методе ДПР и предназначенный для исследования пространственного распределения многих тропосферных газов и аэрозолей [351]. Эта система обладает гибкостью, позволяющей измерять температуру и давление в ультрафиолетовом спектральном диапазоне на молекулах Оз или SO2, в видимом спектральном диапазоне на молекулах NO2 и в ближнем инфракрасном спектральном диапазоне на молекулах Н2О. Таким образом, при помощи лидара дифференциального поглощения можно одновременно исследовать излучение, рассеянное аэрозолями в обратном направлении как в видимом спектре, так и в ближнем инфракрасном спектральном диапазоне. В рассматриваемой лидарной системе для накачки двух лазеров на красителях используются два ИАГ — Nd-лазера с удвоением частоты. Импульсы, вырабатываемые лазерами на красителях в центре линии и на ее крыле с длинами волн 286 и 300 нм соответственно, разнесены во времени менее чем на 100 мкс. Пройдя через направляющую оптику с диэлектрическим покрытием, лучи от лазеров на красителях направляются в атмосферу через кварцевые (для лучшего пропускания ультрафиолетового излучения) окна диаметром 40 см, расположенные в дне или потолке самолета. Приемная оптическая система включает в себя телескоп Кассегрена с зеркалом диаметра 36 см и стробируемые фотоумножители. На рис. 9.13 представлены общий вид и схема этого самолетного лидара, основанного на методе ДПР, а характеристики лидара даны в табл. 9.2. [c.390]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...