Методы обработки экспериментальных данных по атмосферным параметрам для исследования временной изменчивости оптической толщи атмосферного аэрозоля

Суковатов, Константин Юрьевич

Методы обработки экспериментальных данных по атмосферным параметрам для исследования временной изменчивости оптической толщи атмосферного аэрозоля тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.01 ВАК РФ

Суковатов, Константин Юрьевич АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Барнаул МЕСТО ЗАЩИТЫ

2010 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.01 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Методы обработки экспериментальных данных по атмосферным параметрам для исследования временной изменчивости оптической толщи атмосферного аэрозоля»

Автореферат диссертации на тему "Методы обработки экспериментальных данных по атмосферным параметрам для исследования временной изменчивости оптической толщи атмосферного аэрозоля"

804613373

} Суковатое Константин Юрьевич

МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ ПО АТМОСФЕРНЫМ ПАРАМЕТРАМ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВРЕМЕННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ОПТИЧЕСКОЙ ТОЛЩИ АТМОСФЕРНОГО АЭРОЗОЛЯ

Специальность 01.04.01-приборы и методы экспериментальной физики

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

1 8 НОЯ 2010

Барнаул-2010

004613373

Работа выполнена в Учреждении Российской Академии Наук «Институт водных и экологических проблем» Сибирского Отделения РАН

Научный руководитель: доктор физико-математических наук, профессор Павлов Владимир Евгеньевич

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Шайдук Александр Михайлович,

кандидат физико-математических наук Кабанов Дмитрий Михайлович.

Ведущая организация: Учреждение Российской Академии Наук «Институт мониторинга климатических и экологических систем» Сибирского Отделения РАН.

Защита состоится «25» ноября 2010 года в 16:00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.005.03 в Алтайском государственном университете по адресу: 656049 г. Барнаул, пр. Красноармейский, 90.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного университета

Автореферат разослан «23» октября 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного сбйета Рудер Д. Д.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Аэрозольная компонента атмосферы влияет на многие физико-химические процессы и относится к числу климатообразующих факторов. Создание методов обработки экспериментальных данных по атмосферным параметрам с целью исследования временной изменчивости аэрозольной оптической толщи (АОТ) атмосферы является важной задачей, поскольку АОТ является одним из основных параметров, характеризующих рассеивающий и поглощающий эффекты для солнечной радиации в атмосфере. Их необходимо учитывать в задачах тепло - и влагообмена между атмосферой и подстилающей поверхностью, а также при исследовании процессов опустынивания.

Как известно, временная изменчивость величин, характеризующих состояние атмосферы, происходит в широком диапазоне временных масштабов от высокочастотных пульсаций до общей циркуляции атмосферы и колебаний климата. Кроме того, имеет место взаимное влияние процессов разных масштабов.

Влияние общей циркуляции атмосферы на мезомасштабные процессы является существенным фактором, определяющим временную изменчивость метеорологических и атмосферно-оптических параметров наряду с суточными и сезонными изменениями.

Исследованию временной изменчивости метеорологических и атмосферно-оптических параметров атмосферы посвящено множество работ. Наиболее изученным является суточный и сезонный ход метеорологических и атмосферно-оптических параметров. Их временная изменчивость на малых временных интервалах (менее суток), межсуточные колебания этих величин, а также влияние синоптических колебаний на связь между ними являются менее изученными вопросами.

Таким образом, разработка новых методов обработки экспериментальных данных по атмосферным параметрам для исследования временной изменчивости АОТ атмосферы представляет собой актуальную проблему физики атмосферы.

Цель работы:

Разработка методов обработки экспериментальных данных по атмосферным параметрам для исследования временной изменчивости АОТ атмосферы.

Для достижения цели были решены следующие задачи:

1. Разработан метод обработки экспериментальных данных по атмосферно-оптическим параметрам для интерпретации результатов измерения АОТ атмосферы «долгим» методом Бугера. Метод

^ /

использован для выделения «оптически стабильных» дней на примере данных для аридной территории юго-восточного Казахстана.

2. Оценена область применения нового метода калибровки фотометров в условиях высокой прозрачности атмосферы.

3. Разработан метод обработки комплексных наблюдений АОТ, давления и влагосодержания атмосферы позволяющего выявить влияние различных типов атмосферной циркуляции на временную изменчивость АОТ и влагосодержания атмосферы. Метод реализован на примере данных для пустынных территорий в условиях субтропического климата.

4. Создана методика обработки экспериментальных данных по атмосферным параметрам для установления связи между логарифмами АОТ и влагосодержания атмосферы.

Научная новизна

1. Предложен новый метод обработки экспериментальных данных по атмосферно-оптическим параметрам для интерпретации результатов измерения АОТ атмосферы «долгим» методом Бугера. Метод использован для выделения «оптически стабильных» дней в процессе анализа архивных данных для территории юго-восточного Казахстана.

3. Предложен новый метод обработки результатов комплексных наблюдений АОТ, давления и влагосодержания атмосферы позволяющего выявить влияние различных типов атмосферной циркуляции на временную изменчивость АОТ и влагосодержания атмосферы. Метод реализован на примере данных для пустынных территорий в условиях субтропического климата.

4. Предложена методика обработки экспериментальных данных по атмосферным параметрам для установления связи между логарифмами АОТ и влагосодержания атмосферы. Впервые учтено влияние периодической смены полей высокого и низкого давления на связь между логарифмами исследуемых параметров. Методика позволяет получить линейные регрессионные соотношения между логарифмами АОТ и влагосодержания атмосферы, а также оценить АОТ атмосферы в коротковолновой области спектра по влагосодержанию атмосферы для аридных территорий.

Достоверность полученных результатов обеспечивается:

1. использованием тестированного программного обеспечения: модели

переноса излучения (разработана в Институте оптики атмосферы),

подпрограмм из библиотеки ГМБЬ, а так же программ 81аизПса и Ма1.1аЬ;

2. использованием многолетнего экспериментального материала сети АЕШЖЕТ по оптическим параметрам атмосферного аэрозоля и влагосодержанию атмосферы, полученного с применением самого современного оборудования;

3. хорошим согласием результатов расчетов и экспериментальных данных с учетом погрешности измерений;

4. оценкой статистической значимости полученных результатов.

Теоретическая и практическая значимость результатов работы

Предлагаемый метод обработки экспериментальных данных по атмосферно-оптическим параметрам для интерпретации результатов измерения АОТ атмосферы «долгим» методом Бугера может найти практическое применение для интерпретации архивных данных и оценок внеатмосферных значений потока солнечной радиации. Эта величина необходима для калибровки фотометров, а также для измерения АОТ «коротким» методом Бугера.

Оценена область применения метода калибровки фотометров в условиях высокой атмосферной прозрачности.

Предложенный метод обработки результатов комплексных наблюдений АОТ, давления и влагосодержания атмосферы позволяет установить влияние различных типов атмосферной циркуляции на временную изменчивость АОТ и влагосодержания атмосферы может найти практическое применение при изучении процессов опустынивания и тепло - влагообмена между атмосферой и подстилающей поверхностью. Кроме того, влияние периодической смены полей высокого и низкого давления на временную изменчивость исследуемых параметров и на корреляционную связь между ними необходимо учитывать при построении регрессионных соотношений между метеорологическими и атмосферно-оптическими параметрами, используемыми на практике.

Предлагаемая методика обработки экспериментальных данных по атмосферным параметрам для установления связи между логарифмами АОТ и влагосодержания атмосферы позволяет получить линейные регрессионные соотношения для АОТ в диапазоне длин волн 0,380-0,870 мкм для теплого периода года (март-октябрь), а также для АОТ в коротковолновой области спектра 0,380-0,440 мкм для всего года. Полученные регрессионные соотношения позволяют оценить АОТ атмосферы в коротковолновой области спектра по влагосодержанию атмосферы для значений АОТ больших 0,1 с относительной погрешностью не более 28%.

Апробация работы

Результаты и основные положения диссертационной работы представлялись на следующих научных форумах:

Международной конференции «Вычислительные технологии и математическое моделирование в науке, технике и образовании» (Алматы, 2008);

Международной конференции «Аэрозоли Сибири», XV Рабочая группа (Томск 2008);

IX Конференции молодых ученых ИВЭП СО РАН (Барнаул 2009);

Международной конференции «Аэрозоли Сибири», XVI Рабочая группа

(Томск 2009);

X Конференции молодых ученых ИВЭП СО РАН (Барнаул 2010);

Международной конференции по измерениям, моделированию и

информационным системам для изучения окружающей среды ENVIROMIS (Томск 2010);

Международной научно-практической конференции «Наука и современность» (Новосибирск 2010);

Международной конференции International Aerosol Conference (Хельсинки 2010).

Результаты диссертации обсуждались на семинарах в Лаборатории экологии атмосферы Института водных и экологических проблем СО РАН (Барнаул 2010), и Институте мониторинга климатических и экологических систем СО РАН (Томск 2010).

Публикации

По результатам выполненного исследования опубликовано 10 печатных работ.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка цитированной литературы и приложения. Работа изложена на 135 страницах, включая 29 рисунков, 28 таблиц, список литературы, содержащий 140 наименований.

На защиту выносятся:

1. Метод обработки экспериментальных данных по атмосферно-оптическим параметрам с использованием математической модели переноса излучения в атмосфере для интерпретации результатов измерения АОТ атмосферы «долгим» методом Бугера, позволяющий выделять «оптически стабильные» дни.

2. Вывод об оценке области применения метода калибровки фотометров в условиях высокой прозрачности атмосферы.

3. Метод обработки результатов комплексных наблюдений АОТ, влагосодержания атмосферы и давления атмосферного воздуха позволяющий установить влияние различных типов атмосферной циркуляции на временную изменчивость АОТ и влагосодержания атмосферы, результаты использования метода на примере данных для аридных территорий субтропических широт.

4. Методика обработки экспериментальных данных по атмосферным параметрам для установления связи между логарифмами ЛОТ и влагосодержания атмосферы в условиях аридных территорий субтропического климата.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы, формулируется цель работы ее новизна, научная и практическая значимость, основные защищаемые положения и кратко излагается содержание работы.

В первой главе представлен метод обработки экспериментальных данных по атмосферно-оптическим параметрам для интерпретации результатов измерения АОТ «долгим» методом Бугера, а также рассмотрен вопрос об области применения метода калибровки фотометров в условиях высокой прозрачности атмосферы. На базе мировой сети AERONET проводится мониторинговый сбор информации по спектральным АОТ атмосферы и спектральной яркости дневного безоблачного неба. Эта информация используется в климатологических исследованиях. Подобными наблюдениями не охвачена территория Казахстана и значительная территория Средней Азии. Исторически именно в Казахстане за 50 летний период функционирования Лаборатории атмосферной оптики в АФИ АН КазССР накоплен обширный наблюдательный материал. Представляется актуальной обработка сохранившихся архивов, что позволит в дальнейшем по возобновлению исследований оценить изменения оптических характеристик атмосферы за прошедший промежуток времени.

Предлагаемый в настоящей работе метод использован для интерпретации архивных данных по результатам измерений АОТ атмосферы, полученных из наблюдений потоков прямой солнечной радиации с использованием «долгого» метода Бугера. Количественно АОТ атмосферы связана с яркостью неба через уравнение переноса излучения. Поэтому предлагаемый метод основан на использовании экспериментальных данных по яркости безоблачного неба и математической модели переноса излучения в атмосфере. Для этого использовано программное обеспечение, разработанное Т.Б. Журавлевой в ИОА СО РАН, в котором реализован метод Монте-Карло численного решения уравнения переноса излучения.

Перед решением рассматриваемой задачи было проведено сравнение результатов расчетов яркости неба методом Монте-Карло с результатами расчетов методами сферических гармоник, конечных разностей и FN-методом. В большинстве случаев относительные отличия между рассчитанными индикатрисами яркости не превышали 1%. Максимальные отклонения около 4% были зафиксированы между результатами расчетов с использованием метода Монте-Карло и сферических гармоник при больших значениях АОТ атмосферы и больших зенитных углов Солнца для ореольной части индикатрисы яркости (при малых углах рассеяния). Эта величина не превышает

обычных относительных погрешностей измерения яркости с использованием фотометров С1МЕЬ используемых в сети АЕЯОМЕТ (-5%). При зенитных углах Солнца, превышающих 75 градусов, уже необходим учет сферичности атмосферы, что предусмотрено в использованной в настоящей работе модели переноса излучения.

Выполнен критический анализ работ, где предлагаются методы контроля оптической стабильности аэрозольной компоненты атмосферы в интервале времени, для которого измеряются ЛОТ с использованием «долгого» метода Бугера. Предлагаемые методы в основном сводятся к выборке таких дней, когда величина компонент индикатрисы яркости для углов рассеяния в диапазоне от 2 до 8 градусов сохраняются неизменными для различных значений зенитного угла Солнца. На основе результатов решения уравнения переноса излучения показано, что даже в области малых углов при значениях АОТ 0,2-0,3 и 25%-ном вкладе в АОТ крупнодисперсной фракции частиц постоянство компонент индикатрисы яркости во времени будет свидетельствовать не о стабильности аэрозольной компоненты атмосферы, а о ее постепенном увеличении с уменьшением зенитного угла Солнца от 80 до 50 градусов. Причиной этого является многократное рассеяние света. Эффект более четко проявляется для средних и больших углов рассеяния (больше 60 градусов), где за яркость неба в аридных зонах в основном ответственна субмикронная фракция атмосферного аэрозоля.

Сущность предлагаемого метода обработки экспериментальных данных по атмосферно-оптическим параметрам сводится к следующему. Методом Монте-Карло решается уравнение переноса излучения, и рассчитываются компоненты индикатрисы яркости для совокупности значений АОТ атмосферы (остальные параметры фиксированы). Те значения АОТ атмосферы, при которых отличие рассчитанных компонент индикатрисы яркости от экспериментальных значений не превышает 3-5% рассматриваются как оценки вариаций АОТ атмосферы. При использовании этого подхода были оценены вариации АОТ атмосферы.

Используемые в последующем анализе экспериментальные данные были получены сотрудниками Казахского педагогического института в полупустынном районе на Юго-востоке Казахстана в 50 км от г. Алматы. Они содержат результаты измерений потоков прямого солнечного излучения по методу Бугера, значений компонент индикатрис яркости для широкого диапазона атмосферных масс 3-10 в альмукантарате Солнца, абсолютные индикатрисы яркости для зенитных углов 70 и 80, альбедо подстилающей поверхности. Спектральный участок охватывает длины волн 0,405-0,706 мкм. Имеются данные по альбедо однократного рассеяния аэрозольных частиц, которое составляет 0,95.

В модельных расчетах компонент индикатрис яркости, проведенных нами, были использованы индикатрисы рассеяния, полученные как итог решения обратной задачи. Исходным материалом послужили данные наблюдений

индикатрис яркости вблизи г. Алматы. Расчеты были выполнены сотрудниками АФИ АН КазССР, ВЦСО АН СССР и ИФА РАН. Нами были проведены расчеты индикатрис яркости с использованием этих же индикатрис аэрозольного рассеяния для более высоких положений Солнца над горизонтом (около 70). Считалось, что в течение примерно 50 мин., пока Солнце сместиться по небосводу в более высокое положение существенных изменений оптических свойств атмосферного аэрозоля не произойдет. Итоговый результат сопоставления расчетных и наблюдательных данных для всех углов рассеяния от 2 до 150 представлен на рис. 1.

100

Рис. 1. Гистограмма отклонений расчетных значений коэффициентов направленного рассеяния от наблюдаемых значений.

Из анализа гистираммы следует, что в большинстве случаев относительная погрешность не превышает 5%. Это следует считать вполне удовлетворительным для данного типа задач.

Сопоставление результатов расчетов компонент индикатрис яркости и экспериментальных значений компонент индикатрис яркости было выполнено для условия абсолютного отсутствия облачности. Пример такого сравнения представлен на рис. 2.

Рис. 2. Наблюдаемые (1) и расчетные (2) компоненты индикатрисы яркости в зависимости от атмосферной массы т в длинах волн 706 (а), 650 (б) и 547 нм (в). 14.09.76 до полудня.

Последующий анализ наблюдательных рядов показал следующее. В 40% случаев отклонение между рассчитанными и измеренными («долгим» методом Бугера) значениями АОТ атмосферы лежат в пределах среднеквадратического разброса. Это видно из рис. 3.

Рис. 3. Наблюдаемые ха и скорректированные г/ значения АОТ атмосферы в оптически стабильные дни для длин волн 547(1), 650(2) и 706(3) нм.

Для второй группы дней (около 50%) имеет место регулярное превышение наблюдаемых величин над вычисленными. Это превышение возрастает по мере уменьшения атмосферной массы. Иначе говоря, имеет место регулярный дневной ход оптической толщи атмосферного аэрозоля, свидетельствующий о постепенном увеличении мутности атмосферы от восхода Солнца к полудню и постепенном ее уменьшении к вечеру (сценарий Смеркалова). Примеры таких дней представлены на рис. 4.

Рис. 4. То же, что на рис. 3., в оптически нестабильные дни с ростом мутности к полудню. Прямая проведена под углом 45° к оси абсцисс.

Для оставшихся 10% случаев в основном характерны бессистемные скачки АОТ атмосферы.

Предлагаемый метод обработки экспериментальных данных по атмосферно-оптическим параметрам с использованием математической модели переноса излучения в атмосфере может быть использован для интерпретации архивных данных (выделения оптически стабильных дней) и оценки внеатмосферной солнечной постоянной, которая необходима для использования «короткого» метода Бугера и калибровки фотометров.

В настоящей главе так же рассматривается вопрос об оценке области применимости нового метода калибровки фотометров. Этот метод применим в условиях высокой атмосферной прозрачности. Под ситуациями высокой атмосферной прозрачности подразумеваются ситуации, в которых аэрозольное содержание атмосферы мало. АОТ атмосферы при таких условиях могут быть много меньше молекулярных оптических толщ. Зада заключалась в оценке вероятности реализации ситуаций высокой прозрачности атмосферы. Для решения поставленной задачи были рассчитаны функции плотности вероятностей (ФПВ) АОТ атмосферы. Для оценки ФПВ АОТ атмосферы использовался метод максимального правдоподобия.

Были рассчитаны вероятности реализации ситуаций высокой атмосферной прозрачности для пустынных районов Саудовской Аравии, Израиля, Австралии и США. Из полученных результатов сделан вывод о том, что наиболее часто ситуации высокой атмосферной прозрачности реализуются в холодный период года. Наиболее часто такие ситуации реализуются в пустынях Австралии и США, где вероятность реализации подобных ситуаций составляет 10-50 %. В

пустынях ближнего востока ситуации высокой атмосферной прозрачности реализуются крайне редко вероятность реализации не больше 2,5 %.

Таким образом, в настоящей главе был предложен метод обработки экспериментальных данных по атмосферно-оптическим параметрам с использованием матсматичсскои модели переноса излучения в атмосфере для интерпретации результатов измерений АОТ атмосферы «долгим» методом Бугера, который может быть использован для интерпретации архивных данных. Результаты измерения АОТ «долгим» методом Бугера могут быть использованы для определения АОТ атмосферы в «оптически стабильные» дни, а так же для оценки внеатмосферной солнечной постоянной. Также был рассмотрен вопрос об области применимости нового метода калибровки фотометров для пустынных территорий в условиях преобладания молекулярного рассеяния. Сделан вывод о том, что указанный метод лЗЛИ 1/рОБлй фот 'сметров может быть использован в пустынях Австралии и США в холодный период года. Поскольку сезонная изменчивость в северном и южном полушариях обратны, то метод калибровки может быть использован в течение всего года.

Во второй главе представлен метод обработки результатов комплексных наблюдений АОТ, влагосодержания атмосферы и давления атмосферного воздуха позволяющий установить влияние различных типов атмосферной циркуляции на временную изменчивость АОТ и влагосодержания атмосферы. Метод реализован на примере данных для пустынных территорий северного полушария в условиях субтропического климата. Это связано с тем, что данные для этих территорий содержат меньше всего пробелов. Для анализа использовались экспериментальные данные АЕШЖЕТ по АОТ и влагосодержанию атмосферы, результаты наземных измерений давления атмосферного воздуха, размещенные на сайте О^БМйео, для пустынных территорий Саудовской Аравии, Израиля и США, а также данные по индексам циркуляции.

Данные АЕЯОЫЕТ содержали пробелы, которые необходимо было восстановить. Для аппроксимации временной ряд представлялся в виде квадратичного тренда и стационарного случайного процесса скользящего среднего второго порядка в большинстве случаев (около 70%), относительная погрешность восстановления пропущенных значений составляет не более 25%. Такая точность является вполне приемлемой, поскольку в большинстве случаев модели временных рядов позволяют воспроизводить временные ряды

ГОЦЗГ'ТООИПЛ

14 и 1 1

Предлагаемый метод основан на использовании непараметрического спектрального анализа к временным рядам исследуемых параметров и давления, и оценке корреляционной связи между индексами циркуляции и исследуемыми величинами. В основе метода также лежит предположение о том, что общая циркуляция атмосферы может рассматриваться как результат

взаимодействия планетарных волн и атмосферных вихрей (циклонов и антициклонов).

Для расчетов спектров исследуемых параметров нами использовалась функции р\уе1сЬ и ртйп программы МАТЬАВ, в которых реализованы метод Уэлча и метод МТ. Перед использованием спектрального анализа временные ряды размерных величин (интегральное влагосодержание и давление) были обезразмерены посредством деления на среднее за год интегральное влагосодержание и нормальное атмосферное давление соответственно. АОТ атмосферы являются безразмерными величинами, поэтому спектры всех величин имеют размерность единица разделить на частоту. Частота имеет размерность единица разделить на сутки. При помощи функций р\уе1сЬ и рт1т нами были проведены расчеты спектров интегральной АОТ, интегрального влагосодержания атмосферы и давления атмосферного воздуха. Оба метода дают практически одинаковые результаты. В качестве примера на рис. 5. приведены спектры АОТ атмосферы БАОТ675 для длины волны 0.675 мкм, а также спектры влагосодержания атмосферы рассчитанные с помощью метода Уэлча и метода МТ.

0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45

Рис. 5. Спектры (в единицах обратных частоте) АОТ атмосферы SAOT675 и SW влагосодержания атмосферы. 1-метод Уэлча, 2-метод МТ. Данные для пункта Maricopa, 2007 год.

Недостатком метода Уэлча является невозможность вычислить доверительные интервалы для спектра и, следовательно, оценить достоверность

полученных результатов. Считается, что при таком усреднении, которое используется в методе Уэлча, останутся только достоверные пики. Однако на практике это не всегда так. По этой причине вместе с методом Уэлча нами использовался метод МТ. Этот метод позволяет оценить достоверность полученных результатов. Анализ спектров с учетом доверительных интервалов показал, что рассматриваемые периоды имеют уровень значимости 80-85 %.

Как известно, общая циркуляция атмосферы является результатом взаимодействия планетарных волн (волн Россби-Блиновой) и атмосферных вихрей (циклонов и антициклонов). Указанное взаимодействие приводит к периодической смене полей низкого и высокого давления, т.е. преобладания циклонической и антициклонической активности.

Рис. 6. Спектры (в единицах обратных частоте) АОТ (БАОТЗвО, 8АОТ675) влагосодержания и давления (БР) для пункта Е\Ы, данные за 2008 год.

Автором был проведен спектральный анализа временных рядов исследуемых параметров и давления. На рис. 6 приведены спектры АОТ атмосферы, интегрального влагосодержания и давления атмосферного воздуха.

Анализ спектров исследуемых параметров показал, что спектры всех рассматриваемых величин имеют общие периоды, продолжительностью 5-8 суток. Эти периоды по своей продолжительности близки к продолжительности естественного синоптического периода (Е.с.п.) в течение которого преобладает циклональная или антициклональная погода. На основании результатов спектрального анализа был сделан вывод о том, что временная изменчивость

ЛОТ и влагосодержания атмосферы отчасти обусловлена периодической сменой полей высокого и низкого давления.

Далее было исследовано влияние различных типов атмосферной циркуляции на временную изменчивость исследуемых параметров. В рамках классификации Вангенгейма-Гирса выделяют три типа процессов: Е, С, которые параметризуются с использованием индексов циркуляции. Индексы циркуляции определяются как число дней в месяце, в течение которых преобладает определенный тип циркуляции. Данные получаются на основе анализа синоптических карт. Наличие корреляционной связи между индексами циркуляции и исследуемыми параметрами может свидетельствовать о том, что изменчивость рассматриваемых величин зависит от определенного типа атмосферной циркуляции и характерных для этих типов циркуляции погодных условий. Автором была оценена корреляционная связь между индексами циркуляции Е, С) и анализируемыми параметрами (АОТ атмосферы и влагосодержанием атмосферы). В качестве меры корреляционной связи использовался коэффициент корреляции Спирмена.

На основании анализа корреляционных связей между индексами циркуляции, характеризующими повторяемость различных типов атмосферной циркуляции и исследуемыми параметрами, сделаны выводы о том, что в условиях преобладания циклональной погоды АОТ атмосферы увеличивается, влагосодержание атмосферы также увеличивается. В условиях преобладания антициклональной погоды АОТ атмосферы уменьшается.

Третья глава посвящена описанию методики обработки экспериментальных данных по атмосферным параметрам для установления связи между логарифмами АОТ и влагосодержания атмосферы. Предлагаемая методика учитывает особенности корреляционной связи между логарифмами АОТ и влагосодержания атмосферы, ее сезонный ход и зависимость от длины волны на которой измерена АОТ. Кроме того, в предлагаемой методике учитывается влияние периодической смены полей высокого и низкого давления на связь между логарифмами исследуемых параметров. Для анализа использовались данные АЕКОНЕТ. Задача решалась, исходя из предположения о том, что анализируемые величины подчиняются логарифмически нормальному распределению или распределению близкому к нему. В этом случае коэффициент корреляции Пирсона может быть использован для оценки корреляционной связи между логарифмами рассматриваемых величин.

Автором был рассмотрен вопрос о влиянии общей циркуляции атмосферы на корреляционную связь между логарифмами исследуемых параметров.

_0—1 о—о—о Х=0,870 мкм

^ X /О'

-О / V

4 б в

номер месяца

Рис. 7. Коэффициенты корреляции Пирсона между логарифмами АОТ и влагосодержания атмосферы, 1-для дней «внутри» Е.с.п, 2-для всех дней. Данные для пункта 2008 г.

Используя экспериментальные данные по давлению атмосферного воздуха, для пунктов БеуШеш и ЕПа1 за период 2006-2008 годы были установлены границы Е.с.п.

Проведены расчеты коэффициентов корреляции для всех дней подряд и для дней «внутри» Е.с.п. Результаты расчетов представлены на рис. 7. Как видно из рисунка, использование данных за все дни подряд приводит к «размыванию» корреляционной связи между исследуемыми параметрами. Из рисунка видно, что в теплый период года корреляционная связь меду исследуемыми параметрами сильнее, чем в холодный. В условиях повышенной влажности в теплый период года условие роста частиц в результате увлажнения выполняется в большинстве случаев. В холодный период года это условие выполняется не всегда и связь между АОТ и влагосодержанием атмосферы не является столь однозначной.

Коэффициент корреляции между исследуемыми параметрами зависит от длины волны, на которой измерена АОТ атмосферы. С ростом длины волны коэффициент корреляции уменьшается. Как известно, это обусловлено тем, что наиболее сильно увлажняются частицы мелкодисперсной фракции. По этой причине корреляционная связь между АОТ атмосферы измеренной в УФ области спектра и влагосодержанием атмосферы является наиболее сильной.

Автором были проанализированы зависимости между логарифмами исследуемых параметров. Оказалась, что для дней в течение Е.с.п. связь между

логарифмами рассматриваемых параметров близка к линейной. В те дни, когда происходит смена циклональной циркуляции на антициклональную (или наоборот), т.е. заканчивается один Е.с.п. и начинается следующий, связь между логарифмами исследуемых параметров нарушается.

к«)

Рис. 8. Зависимость логарифма АОТ атмосферы (Я = 0,380 мкм) от логарифма влагосодержания атмосферы: 3 августа (1), 4 августа(2), 5 августа(3), 6 ашуста(4), 7 августа(5), 8 августа(б), 9 августа(7), 10 августа(8). Данные для пункта Е11а1 за 2008 год.

На рис. 8 приведены результаты анализа связи между логарифмами исследуемых параметров. Первый и последний дни (3 и 10 августа) являются днями, в которые происходит перестройка типов циркуляции. В течение шести дней сохраняется определенный тин атмосферных процессов (циклональной или антициклональной активности). Продолжительность Е.с.п. в данном случае составляет шесть дней. На их протяжении сохраняется линейная зависимость между логарифмами исследуемых параметров. Показано, что для построения регрессионных соотношений целесообразно использовать данные для дней в течение Е.с.п. Данные за остальные дни лучше отбрасывать, так как для этих дней связи между логарифмами рассматриваемых параметров не существует.

Для построения регрессионных соотношений с использованием МНК использовались прологарифмированные данные. Уравнение регрессии имеет вид:

111^=6,1™,+^, (1) где ) - логарифмы интегральных АОТ згмосфсры, ) - логарифмы интегрального влагосодержания атмосферы, 6,, ¿0 - параметры модели. На рис. 9 приведены результаты аппроксимации зависимости между логарифмами АОТ и влагосодержания атмосферы.

Рис. 9. Результаты аппроксимации зависимости между логарифмами АОТ и влагосодержания атмосферы. Данные для пункта 8еуШе1а, июль, 2006 г.

Предлагаемая методика обработки экспериментальных данных по атмосферным параметрам для установления связи между логарифмами АОТ и влагосодержания атмосферы позволяет получить линейные регрессионные соотношения между логарифмами исследуемых параметров для широкого диапазона длин волн (0,380, 0,440, 0,500, 0,675, 0,870 мкм), на которых измерена АОТ. Указанные соотношения могут быть получены для теплого сезона года. Для всего года линейные соотношения между логарифмами исследуемых параметров могут быть получены только для АОТ измеренной в коротковолновой области спектра (0,380 и 0,440 мкм). Полученные таким образом регрессионные соотношения могут использоваться для дней «внутри» Е.с.п.

Проверена статистическая обоснованность полученных регрессионных соотношений. С вероятностью 98-99% гипотеза о том, что между предиктором и откликом имеет место связь, не может быть отвергнута (критерий Фишера). Коэффициенты регрессионных уравнений значимы с вероятностью не ниже 95% (критерий Стьюдента). Относительная погрешность определения логарифма оптической толщи с использованием предлагаемой параметризации составляет 12% для АОТ в коротковолновой области спектра и 17% в ближней ИК-области спектра. Полученные соотношения позволяют оценить АОТ в коротковолновой области спектра по влагосодержанию атмосферы для значений АОТ больших 0,1 с относительной погрешностью не более 28%.

В заключении приведены основные результаты проведенных исследований и сделанные на основании полученных результатов выводы.

В приложении приведены таблицы с результатами аппроксимации зависимости логарифма АОТ атмосферы от логарифма влагосодержания атмосферы.

Основные результаты и выводы

2. На основе оценок вероятности реализации ситуаций высокой атмосферной прозрачности для пустынных территорий Саудовской Аравии, Израиля, Австралии и США сделан вывод о том, что новый метод калибровки фотометров в условиях высокой атмосферной прозрачности применим в холодный период года в пустынях Австралии и США.

4. Предложена методика обработки экспериментальных данных по атмосферным параметрам для установления связи между логарифмами АОТ и влагосодержания атмосферы для пустынных территорий с учетом влияния общей циркуляции на связь между исследуемыми параметрами. Методика

позволяет получить линейные регрессионные соотношения между логарифмами АОТ и влагосодержания атмосферы и оценить АОТ атмосферы в коротковолновой области спектра по влагосодержанию атмосферы с относительной погрешностью не более 28%.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Павлов В.Е., Суковатов К.Ю. Метод Монте-Карло как основа разработки методики контроля стабильности прозрачности атмосферы. Совместный выпуск по материалам Международной конференции «Вычислительные и информационные технологии в науке, технике и образовании» // Вычислительные технологии. Том 13; Вестник КазНУ им. Аль-Фараби. Серия математика, механика, информатика. №4(59). Ч. 3. 2008. С. 15 -20.

2. Павлов В.Е., Суковатов К.Ю., Ошлаков В.К. Определение аэрозольных индикатрис рассеяния из наблюдений яркости безоблачного неба в Юго-восточном Казахстане // Аэрозоли Сибири: материалы XV международной конференции. Томск: Изд-во СО РАН ИОА, 2008. С. 73.

3. Суковатов К.Ю. Сравнительный анализ вычислительных методов расчета интенсивности рассеянного излучения для мониторинга климатических и экологических систем // Мир науки, культуры и образования. 2009. №5(17). С. 6-8.

4. Суковатов К.Ю. Влияние глобальной циркуляции атмосферы на временную изменчивость оптической толщи атмосферного аэрозоля и интегрального влагосодержания атмосферы // Аэрозоли Сибири: материалы XVI международной конференции. Томск: Изд-во СО РАН ИОА, 2009. С. 67.

5. Суковатов К.Ю., Павлов В.Е., Ошлаков В.К. Оценки вариаций аэрозольной оптической толщи по наблюдениям направленных коэффициентов светорассеяния в Юго-Восточном Казахстане // Оптика атмосферы и океана. 2010. Т. 23. № 04. С. 298-303.

6. Суковатов К.Ю. Влияние влажности воздуха на оптические параметры атмосферного аэрозоля для пустынных территорий // Естественные и технические науки. 2010. №2(46). С. 85-88.

7. Суковатов К.Ю. Исследование временной изменчивости оптической толщи атмосферного аэрозоля и влагосодержания атмосферы для пустынных территорий И Естественные и технические науки. 2010. №2(46). С. 89-92.

8. Sukovatov K.Y. Correlation between integral aerosol optical depth and integral water content of atmosphere // International conference on environmental observations, modeling and information systems. July, 5-11, 2010. p. 92-93.

9. Sviridenkov M., Pavlov V., Zhuravleva Т., Sukovatov K., Oshlakov V. Columnar aerosol optical and microphysical properties over semi-desert region

of Central Asia II European Aerosol Conference. Helsinki, Finland, 29.08 V 03.09 2010. Abstracts. 5A2.

10.Суковатое К.Ю. Область применимости нового метода калибровки фотометров по молекулярному рассеянию // Наука и современность -2010: материалы IV Международной научно-практической конференции; в 2-х ч. / Под общ. ред. С.С. Чернова. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2010. Ч. 2. С. 62-66.

Подписано в печать/5.10.2010.

Формат 60x84/16. Усл. печ. л 1. Тираж 100 экз.

Заказ т.

Типография Алтайского государственного университета: 656049, Барнаул, ул. Димитрова, 66

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Суковатов, Константин Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1.

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ТОЛЩ ПО

МЕТОДУ БУГЕРА И КАЛИБРОВКА ФОТОМЕТРОВ.

1.1 Обзор.

1.3 Определение оптической толщи долгим методом Бугера.

1.4 Сравнение результатов расчетов характеристик яркости безоблачного неба различными численными методами.

1.5 Оптическая стабильность аэрозольной компоненты атмосферы.

1.6. Определение аэрозольной индикатрисы рассеяния по яркости неба.

1.7. Интерпретация результатов измерений оптической толщи атмосферного аэрозоля по методу Бугера.

1.8 О выборе пункта наблюдений для калибровки фотометров по яркости неба

1.9 Оценка вероятности реализации ситуаций высокой прозрачности атмосферы для пустынных территорий.

Выводы главы 1.

ГЛАВА 2.

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ АТМОСФЕРНОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ НА ВРЕМЕННУЮ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ОПТИЧЕСКОЙ ТОЛЩИ АТМОСФЕРНОГО АЭРОЗОЛЯ И ИНТЕГРАЛЬНОГО ВЛАГОСОДЕРЖАНИЯ АТМОСФЕРЫ.

2.1. Обзор.

2.2. Влияние общей циркуляции атмосферы на временную изменчивость параметров атмосферы.

2.3. Восстановление пропущенных значений временных рядов.

2.4. Спектральный анализ временных рядов.

2.5. Колебания оптической толщи атмосферного аэрозоля и влагосодержания атмосферы в синоптическом диапазоне спектра.

2.6. Влияние различных типов атмосферной циркуляции на временную изменчивость оптической толщи атмосферного аэрозоля и влагосодержания атмосферы.

Выводы главы 2.

ГЛАВА 3.

СВЯЗЬ МЕЖДУ ЛОГАРИФМАМИ ОПТИЧЕСКОЙ ТОЛЩИ АТМОСФЕРНОГО АЭРОЗОЛЯ И ВЛАГОСОДЕРЖАНИЯ АТМОСФЕРЫ

3.1. Современное состояние вопроса.

3.2. Корреляционная связь между исследуемыми параметрами.

3.3. Методика обработки данных для установления связи между логарифмами оптической толщи атмосферного аэрозоля и влагосодержания атмосферы.

3.4. Статистическая обоснованность полученных регрессионных соотношений

Выводы главы 3.

Введение диссертация по физике, на тему "Методы обработки экспериментальных данных по атмосферным параметрам для исследования временной изменчивости оптической толщи атмосферного аэрозоля"

Актуальность

Целью работы является: разработка методов обработки экспериментальных данных по атмосферным параметрам для исследования временной изменчивости АОТ атмосферы.

В работе использованы экспериментальные данные, полученные сотрудниками Астрофизического института АН Каз. ССР и Педагогического института имени Абая по яркости безоблачного неба, альбедо подстилающей поверхности, молекулярной оптической толще, на территории Юго-восточного Казахстана (пос. Кирбалтабай). Кроме того, к анализу привлекались данные АЕЯСМЕТ по интегральным АОТ и интегральному влагосодержанию атмосферы для пустынных территорий' Израиля, Саудовской Аравии, Австралии и США, данные наземных измерений давления атмосферного воздуха, которые размещены на сайте С1зМе1ео для пустынных территорий Израиля, Саудовской Аравии и США. Использовались также данные по индексам циркуляции, которые получены сотрудниками Института Арктики и Антарктики (Санкт-Петербург).

Основные задачи работы

1. Разработка метода обработки экспериментальных данных по атмосферно-оптическим параметрам для интерпретации результатов измерения АОТ атмосферы «долгим» методом Бугера. Использование метода для выделения «оптически стабильных» дней на- примере данных для аридной территории юго-восточного Казахстана.

2. Оценка области применения нового метода калибровки фотометров в условиях высокой прозрачности атмосферы.

3. Разработка метода обработки комплексных наблюдений АОТ, давления и влагосодержания атмосферы позволяющего выявить влияние различных типов атмосферной циркуляции на временную изменчивость АОТ и влагосодержания атмосферы. Реализация метода на примере данных для пустынных территорий в условиях субтропического климата.

4. Создание методики обработки экспериментальных данных по атмосферным параметрам для установления связи между логарифмами АОТ и влагосодержания атмосферы.

Научная новизна работы

1. Предложен новый метод обработки экспериментальных данных по атмосферно-оптическим параметрам для интерпретации результатов измерения АОТ атмосферы «долгим» методом Бугера. Метод использован для выделения «оптически стабильных» дней в процессе-анализа архивных данных для территории юго-восточного Казахстана.

2. Оценена область применения нового метода калибровки фотометров в условиях высокой прозрачности атмосферы. г

4. Предложена методика- обработки экспериментальных данных по атмосферным параметрам для установления связи между логарифмами АОТ и влагосодержания атмосферы. Впервые учтено влияние периодической смены полей высокого и низкого давления на связь между логарифмами исследуемых параметров. Методика позволяет получить линейные регрессионные соотношения между логарифмами АОТ и влагосодержания атмосферы, а также оценить I

АОТ атмосферы в коротковолновой области спектра по влагосодержанию атмосферы для аридных территорий.

Достоверность полученных результатов обеспечивается:

1. использованием тестированного программного обеспечения: модели переноса излучения (разработана в Институте оптики атмосферы), подпрограмм из библиотеки программ ¡МБЬ, а так же программ и МаЙаЬ;

2. использованием многолетнего экспериментального материала сети АЕИ-СЖЕТ по оптическим параметрам атмосферного аэрозоля и влагосодержанию атмосферы, полученного с использованием самого современного оборудования;

3. хорошим согласием результатов расчетов и экспериментальных данных с учетом погрешности измерений;

4. использованием современных методов статистики; оценкой статистической значимости результатов исследования.

Ряд промежуточных выводов, сделанных в рамках данной работы согласуется с результатами работ отечественных и зарубежных исследователей.

Теоретическая и практическая значимость работы:

Предлагаемый метод обработки экспериментальных данных по атмосферно-оптическим параметрам для интерпретации результатов'измерения-АОТ атмосферы «долгим» методом Бугера может найти практическое применение для интерпретации архивных данных и оценок внеатмосферных значений потока солнечной радиации. Эта величина необходима для калибровки фотометров, а также для измерения АОТ «коротким» методом Бугера.

Оценена область применения метода калибровки фотометров,, который может использоваться в условиях высокой атмосферной прозрачности.

Предлагаемый метод обработки результатов комплексных наблюдений АОТ, давления и влагосодержания атмосферы позволяет установить влияние различных типов атмосферной циркуляции на временную изменчивость АОТ и влагосодержания атмосферы может найти практическое применение при изучении процессов опустынивания и тепло - влагообмена между атмосферой и подстилающей поверхностью. Кроме того, влияние периодической смены полей высокого и низкого давления на временную изменчивость исследуемых параметров и на корреляционную связь между ними необходимо учитывать при построении регрессионных соотношений между метеорологическими и атмосферно-оптическими параметрами, используемыми на практике.

На защиту выносятся:

4. Методика обработки экспериментальных данных по атмосферным параметрам для установления связи между логарифмами АОТ и влагосодержания атмосферы в условиях аридных территорий субтропического климата.

Личный вклад соискателя состоит:

- в обработке данных измерений прозрачности атмосферы по методу Бугера на территории Юго-Восточного Казахстана;

- в проведении расчетов компонент индикатрисы яркости с применением модели переноса излучения, в создании программ на основе библиотечных подпрограмм ШБЬ с их последующим использованием для интерпретации экспериментальных данных;

- в предложении подхода к исследованию влияния макросиноптических процессов на временную изменчивость АОТ и интегрального влагосодержания атмосферы;

- в предложении и разработках способа параметризации интегральной АОТ по интегральному влагосодержанию атмосферы с учетом влияния общей циркуляции атмосферы на связь между исследуемыми параметрами;

- в оценке области применения метода калибровки фотометров для пустынных территорий в условиях преобладания молекулярного рассеяния.

Апробация работы

Результаты и основные положения диссертационной работы представлялись на следующих научных конференциях:

- Международной конференции «Вычислительные технологии и математическое моделирование в науке, технике и образовании» (Алматы, 2008);

- Международной конференции «Аэрозоли Сибири», XV Рабочая группа (Томск 2008);

- IX Конференции молодых ученых ИВЭП СО РАН (Барнаул 2009);

- Международной конференции «Аэрозоли Сибири», XVI Рабочая группа (Томск 2009);

- X Конференции молодых ученых ИВЭП СО РАН (Барнаул 2010);

- Международной конференции по измерениям, моделированию и информационным системам для изучения окружающей среды ENVIROMIS (Томск 2010);

Международной научно-практической конференции «Наука и современность 2010» (Новосибирск 2010);

- Международной конференции International Aerosol Conference (Хельсинки 2010).

Результаты диссертации неоднократно обсуждались на семинарах в Лаборатории экологии атмосферы Института водных и экологических проблем (Барнаул 2010), а также в Институте мониторинга климатических и экологических систем (Томск 2010).

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка цитированной литературы и приложения. Работа изложена на 135 страницах, включая 21 рисунок, 27 таблиц и список литературы, содержащий 140 наименований.

Заключение диссертации по теме "Приборы и методы экспериментальной физики"

Основные результаты и выводы * диссертации могут быть сформулированы следующим образом.

1. Создан метод обработки экспериментальных данных по атмосферно-оптическим параметрам для интерпретации результатов измерения АОТ атмосферы «долгим» методом Бугера. Метод основан на использовании экспериментальных данных по яркости неба и математической модели-переноса излучения в атмосфере. Он позволяет выделять «оптически стабильные дни». Этот метод может быть использован в тех случаях, когда: оценка вариации АОТ атмосферы в течение дня другими способами оказывается невозможной. В частности он пригоден для интерпретации архивных экспериментальных материалов. Метод был использован нами в анализе данных измерений АОТ атмосферы по способу Бугера для аридной территории Юго-восточного Казахстана, полученных в 1976г. В результате применения предлагаемого метода к архивным данным для территории Юго-восточного Казахстана, сделан вывод о том, что число «оптически стабильных дней» составляет около 40% от общего числа рассмотренных безоблачных дней.

3. Предложен метод обработки данных комплексных наблюдений АОТ, влагосодержания атмосферы и давления атмосферного воздуха, основанный на проведении спектрального анализа временных рядов исследуемых величин и давления, а также оценке корреляционной связи между исследуемыми параметрами и индексами циркуляции. Метод позволяет установить влияние различных типов атмосферной циркуляции на временную изменчивость АОТ и влагосодержания атмосферы. В результате использования предлагаемого метода на примере данных для пустынных территорий в условиях субтропического климата сделаны следующие выводы: временная изменчивость интегральной АОТ и интегрального влагосодержания атмосферы отчасти обусловлена периодической сменой циклональной и антициклональной циркуляции;

- в условиях преобладания циклональной погоды интегральная АОТ и интегральное влагосодержание атмосферы увеличиваются;

- в условиях преобладания антициклональной» погоды интегральная АОТ уменьшается, влияние указанного типа циркуляции на изменчивость влагосодержания не установлено.

- получить линейные регрессионные соотношения между логарифмами, АОТ и влагосодержания атмосферы для АОТ, измеренных в диапазоне длин волн 0,380-0,870 мкм для теплого сезона года (март-октябрь) и для АОТ измеренных в коротковолновой области спектра 0,380-0,440 мкм для всего года (любого сезона); полученные соотношения применимы для любого дня «внутри» Е.с.п. (число таких дней в среднем составляет около 70% от общего числа дней в месяце);

- оценить АОТ атмосферы в коротковолновой области спектра по влагосодержанию атмосферы с относительной погрешностью не более 28%.

Выражаю искреннюю благодарность своему научному руководителю д.ф.-м.н., проф. Павлову Владимиру Евгеньевичу за поддержку, внимание и ценные советы в процессе работы над диссертацией; д.ф.-м.н., проф. Татьяне Борисовне Журавлевой (ИОА СО РАН) за возможность использования программы для решения уравнения переноса излучения; доктору Наифу М. Эль-Аббади (Naif М. Al-Abbadi, Director, Energy Research Institute, KACST, Saudi Arabia), проффесору Арнону Карниелли (Arnon Karnieli The Remote Sensing Laboratory, Jacob Blaustein Institute for Desert Research, Ben Gurion Univ. of the Negev, Israel), доктору Россу Митчелу (Ross Mitchell, CSIRO, Atmospheric Research, Aspendale, Victoria, Australia), а так же доктору Дагу Муру (Doug Moore, Sevilleta, USA) за предоставленную ими возможность использовать данные AERONET по оптическим толщам атмосферного аэрозоля , и влагосодержанию атмосферы для территорий Саудовской Аравии, Израиля, Австралии и США; д.ф.-м.н., проф. Свириденкову Михаилу Алексеевичу (ИФА им. Обухова РАН, Москва) за возможность использовать рассчитанные им индикатрисы аэрозольного рассеяния для территории Юго-восточного Казахстана; к.ф.-м.н., проф. Ошлакову Виктору Константиновичу (ИОА СО РАН, Томск) и научному сотруднику Виктору Николаевичу Коровченко (Педагогический Университет г. Алматы) за возможность использовать экспериментальные данные по индикатрисам яркости безоблачного неба для территории Юго-восточного Казахстана; сотрудникам лаборатории экологии атмосферы ИВЭП СО РАН за помощь в интерпретации данных по индексам циркуляции и определении границ естественного синоптического периода по рядам давления, а также за полезные советы в процессе обсуждения результатов диссертационной работы на семинарах.

117

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей работе предложены методы обработки экспериментальных данных для исследования временной изменчивости АОТ атмосферы. Методы основаны на использовании экспериментальных данных по яркости безоблачного неба, оптическим характеристикам атмосферного аэрозоля, влагосодержанию атмосферы и математической модели переноса излучения в атмосфере.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Суковатов, Константин Юрьевич, Барнаул

1. Кондратьев К.Я. Аэрозоль и климат: современное состояние и перспективы разработок. 3. Аэрозольное радиационное возмущающее воздействие // Оптика атмосферы и океана. 2006. Т.19. №7. С. 565-575.

2. Тарасова Н.П., Кузнецов A.B. Химия окружающей среды. М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. 228 с.

3. Aerosol Robotic Network (AERONET) Электронный ресурс. -Режим доступа: http://aeronet. gsfc.nasa. gov, свободный. Загл. с экрана. -Яз. англ.

4. Пясковская-Фесенкова Е.В. Исследование рассеяния света в земной атмосфере. М.: Изд. АН СССР, 1975. 218 с.

5. Лившиц Г.Ш. Рассеяние света в атмосфере. чД Алма-Ата: Наука, 1965. 177 с.

6. Иванов А.И., Лившиц Г.Ш., Ташенов Б.Т., Тейфель Я.А. Рассеяние света в атмосфере, ч. II. Алма-Ата: Наука, 1968. 169 с.

7. Глушко В.Н., Иванов А.И., Лившиц Г.И., Павлов В.Е., Федулин И.А. Яркость и поляризация безоблачной атмосферы. Алма-Ата: Наука, 1979. 201 с.

8. Глушко В.Н., Иванов А.И., Лившиц Г.Ш., Федулин И.А. Рассеяние инфракрасного излучения в безоблачной атмосфере. Алма-Ата: Наука, 1974.210 с.

9. Кондратьев К.Я., Поздняков Д.В. Аэрозольные модели атмосферы. -М.: Наука, 1981. 103 с.

10. Лившиц Г.Ш. Оптическая устойчивость прозрачности атмосферы и аэрозольное поглощение // Изв. АН СССР. Сер. ФАО. 1985. Т.21, № 5. С. 139-146.

11. Ситник Г.Ф. Об определении коэффициента дневной прозрачности атмосферы в данный момент времени // Атмосферная оптика.- М., 1970.-С. 111-119.

12. Смеркалов В. А. Прикладная оптика атмосферы. С.-Пб.: Гидрометеоиздат, 1997. 334 с.

13. Павлов В.Е. О контроле устойчивости оптических свойств атмосферы при малых и больших оптических толщах. Сб. «Атмосферная оптика». М.: Наука, 1968. С. 63-66.

14. Ignatov А.М., Dergileva I.I., Sakerin S.M., Kabanov D.M. An algorithm for the sun photometer calibration. Proc.IGARSS'93. Tokyo, Japan, Institute of Electronic 37.

15. Sakerin S.M., Kabanov D.M. Spatial Inhomogeneities and Spectral Behavior of Atmospheric Aerosol Optical Depth over the Atlantic Ocean // Journal of the Atmospheric Sciences. Vol.59.№3.Part 1. p. 484-500.

16. Павлов В.Е., Суковатов К.Ю., Ошлаков В.К. Определение аэрозольных индикатрис рассеяния из наблюдений яркости безоблачного неба в Юго-восточном Казахстане // Тезисы докл. XV рабочей группы «Аэрозоли Сибири». Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2008. С. 73.

17. Суковатов К.Ю. Сравнительный анализ вычислительных методов расчета интенсивности рассеянного излучения для мониторинга состояния климатических и экологических систем // Мир науки, культуры и образования. 2009. № 5(17). С. 6-8.

18. Суковатов К.Ю., Павлов В.Е., Ошлаков В.К. Оценки вариаций аэрозольной оптической толщи по наблюдениям направленных коэффициентов светорассеяния в Юго-Восточном Казахстане // Оптика атмосферы и океана. 2010. Т. 23. № 4. С. 298-303.

19. Sviridenkov M., Pavlov V., Zhuravleva T., Sukovatov К., Oshlakov V. Columnar aerosol optical and microphysical properties over semi-desert regionof Central Asia // European Aerosol Conference. Helsinki, Finland, 29.08 V 03.09 2010. Abstracts. 5A2.

20. Глушко В.Н., Иванов А.И., Лившиц Г.Ш., Павлов В.Е., Федулин И.А. Яркость и поляризация безоблачной атмосферы. Алма-Ата: Наука, 1979. 201 с.

21. Иванов А.И., Лившиц Г.Ш., Тем Э.Л. Сезонные изменения альбедоместности по измерениям поляризации света неба // Рассеяние и поглощение света в атмосфере. Алма-Ата: Наука, 1971. С. 56-58.

22. Мулдашев Т.З., Павлов В.Е., Тейфель Я.А. О контроле устойчивости оптических свойств атмосферы // Известия АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1991. Т.27. №8. С. 831-841.

23. Рябинина Н.Г. Прозрачность атмосферы и яркость дневного неба в полосе поглощения озона. Дис. канд. ф.-м.н. Алма-Ата. 1981. 326 с.

24. Ленобль Ж., Перенос радиации в рассеивающих и поглощающих атмосферах / Ж. Ленобль. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 260 с.

25. Журавлева Т.Б., Насртдинов И.М., Сакерин С.М. Численное моделирование угловой структуры яркости неба вблизи горизонта при наблюдении с поверхности Земли. Ч. I. Аэрозольная атмосфера // Оптика атмосферы и океана. 2003. Т. 16. № 5-6. С. 537-545.

26. Пятелина C.B. Разработка региональных оптико-микрофизических моделей атмосферного аэрозоля. Дис. канд. ф.-м.н. Томск. 1997. 145 с.

27. Павлов В.Е., Индикатриса рассеяния света в земной атмосфере в ультрафиолетовой области спектра. В сб. «Исследование астроклиматических и оптических свойств атмосферы в Казахстане». Алма-Ата: Наука. 1963.

28. Антюфеев В.С1, Иванов А.И., Лившиц Г.Ш., Михайлов Г.А. Определене аэрозольных индикатрис рассеяния безоблачной атмосферы в спектральной области 0,55-2,4 мкм // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1980. Т.16. №2. С. 146-155.

29. Глушко В.Н., Лившиц Г.Ш., Ташенов Б.Т., Молчанов В.А. Исследование поглощения света в аэрозолях // Рассеяние и поглощение света в атмосфере. Алма-Ата: Наука, 1971. С. 70-73.

30. Ку-Нан Лиоу. Основы радиационных процессов в атмосфере. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 376 с.

31. Щелканов H.H. Влияние слабой облачности на спектральный ход эффективной высоты атмосферы // Оптика атмосферы и океана. 2008. Т.21. №10. С. 876-879.

32. Розенберг Г.В., Горчаков Г.И., Георгиевский Ю.С., Любовцева Ю.С. Оптические параметры атмосферного аэрозоля. В сб. «Физика атмосферы и проблемы климата». М. Наука. 1980. с. 216-254.

33. 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.

34. Павлов A.B., Павлов В.Е., Мулдашев Т.З. Угловая структура многократно рассеянного света безоблачной атмосферы // Оптика атмосферы и океана. 1996. Т.9.№5. С. 688-693.

35. Павлов В.Е., Хвостова Н.В. Аэрозольное поглощение однократно и многократно рассеянного света в безоблачной атмосфере // Оптика атмосферы и океана. 2008. Т. 21. № 2. С. 127-130.

36. Свириденков М.А. Оптическая диагностика свойств аэрозоля в локальных рассеивающих объемах и в столбе атмосферы. Дис. докт. ф-м.н. Москва. 2008. 210 с.

37. Chandrasekchar S., Elbert D. The illumination of the sunlight sky of Rayleigh scattering. Trans. Amer. Phil. Soc. New series. 1954. V.44. №6. P.643-728.

38. Coulson K.L., Dave J.V., Sekera Z. Tables related to radiation emerging from a planetary atmosphere with Rayleigh scattering. Univ. California press. Berkley- Los Angeles. 1960. 548 p.

39. Бахвалов H.C., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы. М.: Наука, 1987. 454 с.

40. Nadaraya Е.А. On nonparametric estimates of density functions and regression curves. Theory of Applied Probability 10. 1965. P. 186-190.

41. Карасев А.И. Теория вероятностей- и математическая статистика. М.: Статистика, 1979. 278 с.

42. Монин А.С., Введение в теорию климата: Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 243 с.

43. Гилл А. Динамика атмосферы и океана. М.: Мир, 1986. Т. 1. 397 е.; Т. 2. 415 с.

44. Лайтхил Дж. Волны в жидкостях. М.: Мир, 1981. 598 с.

45. Кочин Н.Е, Кибель И.А., Розе Н.В. Теоретическая гидромеханика. М.: Физмат. Изд., 1963. Часть 1. 583 с.

46. Горбаренко Е.В. Пространственно-временная изменчивость аэрозольной составляющей оптической- толщи атмосферы на территории СССР //Метеорология и гидрология. 1997. № 5. С. 36-44.

47. Хуторова О.Г., Тептин Г.М. Временные вариации аэрозоля и малых газовых примесей в приземном городском воздухе // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2003. Т. 39. № 6. С. 782-790.

48. Khutorova O.G. Planetary waves effect in the bottom impurities // Environ. Radeoecol. And Appl. Ecol. 2002. V. 8. N. 4. P. 21-26.

49. Zuev V.V., Zueva N.E., Ippolitov I.I., Loginov S.V., Kharyutkina E.V., Ozone field disturbances by cyclones over the territory of Siberia. International conference on environmental observations, modeling and information systems. July, 5-11,2010, p.22.

50. Хуторова О.Г., Тептин Г.М. Волновые возмущения локальных и синоптических масштабов по синхронным измерениям атмосферных примесей//Докл. РАН. 2005. Т. 400. № 1. С. 110-112.

51. Хуторова О.Г. Взаимосвязь вариаций призменной концентрации атмосферных примесей в двух промышленных регионах Татарстана // Оптика атмосф. и океана. 2004. Т. 17. № 5-6. С. 526-529.

52. Сакерин С.М., Кабанов Д.М., Еремина Т.А., Рассказчикова Т.М., Турчинович С. А. О маломасштабной пространственно-временной изменчивости прозрачности атмосферы и солнечной радиации // Оптика атмосферы и океана. 1998. Т. 11. № 10. С. 1049-1054.

53. Кабанов Д.М., Сакерин С.М., Козлович В.И. О влиянии типа воздушных масс на аэрозольную оптическую толщу атмосферы Северной Атлантики // Оптика атмосферы и океана. 2007. Т. 20. № 8. С. 687-690.

54. Исаков А.А., Груздев А.Н., Тиханов А.В. О долгопериодных вариациях оптических и микрофизических параметров приземного аэрозоля // Оптика атмосферы и океана т. 18, № 5-6, 2005 г., с. 393-399.

55. Хуторова О.Г., Тептин Г.М. Метод выделения перемещающихся возмущений по синхронным временным рядам // Прием и обработка сигналов в сложных информационных системах. 2003. Вып. 21. С. 133139.

56. Хуторова О.Г. Методика исследования влияния планетарных волн на вариации аэрозольной оптической толщи // Оптика атмосферы и океана т. 22, № 4, 2009 г., с. 392-396.1

57. Игнатьев В:М., Николашкин С.В., Температурные возмущения субавроральной нижней термосферы во время зимнего стратосферного потепления // Геомагнетизм и аэрономия. 2006. Т. 46, № 2. С. 225-228.

58. Панченко М.В., Терпугова С.А, Внутрисезонные факторы изменчивости характеристик субмикронного аэрозоля. 1. Воздушные массы // Оптика атмсоф. и океана. 1995. Т. 8. № 12. С. 1761-1772.

59. Jacobson M.Z. Atmospheric pollution: history, science and regulation. Cambridge University Press, 2002. 399 p.

60. Суковатов К.Ю. Исследование временной изменчивости оптической толщи атмосферного аэрозоля и влагосодержания атмосферы для пустынных территорий // Естественные и технические науки №2(46), 2010 г., С. 89-92.

61. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. М.: Наука, 1986. 733 с.

62. Smirnov A., Holben B.N., Eck. T.F., Dubovik O., Slutsker I. Cloud-screening and quality control algorithms for the AERONET database // Remote Sens. Environ. 2000. V. 73. N. 3. P. 337-349.

63. Cachorro V.E., Gonsales M.J., de Frutos A.M. et. al. Fitting the Angstrom formula to spectrally resolved aerosol optical thikness // Atmos. Environ. 1989. V. 23. N. 2. P. 265-270.

64. Электронный ресурс. Режим доступа: http://diary.gismeteo.ru/, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус.

65. Бокс Дж., Дженкинс Г. Анализ временных рядов. Прогноз и управление. (Вып. 1, 2.) М.: Мир, 1972. с. 197.

66. Сергиенко А.Б., Цифровая обработка сигналов. М.: Питер, 2006. 751 с.

67. Percival, D. В., and А. Т. Walden. Spectral Analysis for Physical Applications: Multitaper and Conventional Univariate Techniques. Cambridge: Cambridge University Press, 1993. p. 566.

68. Cristan A.C., Walden A.T. Multitaper power spectrum estimation and thresholding: Wavelet packets versus wavelets // IEEE T SIGNAL PROCES. 2002. Vol.50. P. 2976-2986.

69. McCoy E.J., Walden A.T., Percival D.B. Multitaper spectral estimation of power law processes // IEEE T SIGNAL PROCES. 1998. Vol.46. P. 655668.

70. Гире А.А., Кондратович К.В. Методы долгосрочных прогнозов погоды. JL: Гидрометеоиздат, 1978. 347 с.

71. Кричак О.Г. Синоптическая метеорология. Л.: Гидрометеоиздат, 1956. 530 с.

72. Боровко И.В., Крупчатников В.Н., Влияние динамики стратосферного полярного вихря на циркуляцию в нижней тропосфере // Сиб. журн. вычисл. Математики. 2009. Т. 12. № 2. С. 145-160.

73. Фоновый метеорологический прогноз на январь-декабрь для полярной области северного полушария / С-Пб., Государственный научный центр Российской Федерации Арктического и Антарктического НИИ. 1945-2009 гг.

74. Кендэл М. Ранговые корреляции М.: Статистика, 1975. 216 с

75. Кендалл М.Дж., Стьюарт А. Статистические выводы и связи М.:. Наука, 1973. 900 с.

76. Jaenicke R. Atmospheric aérosols and global climate // J. Aérosol Sci. 1980. vol. 11. p. 577-588.

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

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

79. Кондратьев К.Я., Поздняков Д.В. Аэрозольные модели атмосферы.1. М.: Наука, 1981. 103 с. t

80. ПИГАП-климат. Климат и аэрозоль / Под ред. Е.П. Борисенкова,

81. К.Я. Кондратьева. Тр. ГГО, 1976, вып. 381. - 130 с.

82. Aérosol and their climatic effects. Report of WMO (CAS) radiation commission of IAMAP Meeting of experts. WCP-55, Williamsburg, 1983.-110 P

83. Аэрозоль и климат (Первый глобальный эксперимент ПИГАП), т.1.-Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 152 с.

84. Креков Г.М., Рахимов Р.Ф. Оптико-локационная модель континентального аэрозоля. Новосибирск: Наука, 1982. 198 с.

85. Hanel G. The properties of atmospheric aerosol particles as functions of the relative humidity at thermodynamic equilibrium with the surrounding moist air//Advances in Geophys. 1976. vol. 19. P. 74- 183.

86. Юнге X. Химический состав и радиоактивность атмосферы. М.: Мир, 1965. 424 с.

87. Ивлев JI.C. Химический состав и структура атмосферных аэрозолей. Л.: Изд. ЛГУ, 1982. 366 с.

88. Андреев С.Д., Зуев В.Е., Ивлев Л.С. О некоторых особенностях спектрального пропускания дымок в видимой и инфракрасной областях спектра // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1974. № 5. С. 5457.

89. Георгиевский Ю.С., Розенберг Г.В. Влажность как фактор изменчивости аэрозоля. // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана, 1973. т.9. № 2. С. 126-137.

90. Филиппов В.Л., Мирумянц С.О., К вопросу об аэрозольном ослаблении ИК радиации в областях спектра совпадающих с положением полос поглощения жидкой воды // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1971. т.7. № 1. С. 88-93.

91. Гольдин В.Е., Шифрин К.С. Связь между интегральной прозрачностью, спектральной прозрачностью и влажностью атмосферы // Метеорология и гидрология. 1976. №5. С. 56-64.

92. Таварткиладзе К.А., Местиашвили Г.А. Анализ аэрозольного ослабления радиации с учетом влагосодержания атмосферы // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1989. т.25. № 1. С. 31-39.

93. Терпугова С.А., Панченко' М.В., Свириденков М.А., Докукина Т.А. Соотношения между оптическими и микрофизическими параметрами конденсационной изменчивости приземного аэрозоля // Оптика атмосферы и океана. 2009. т. 22. № 7. С. 629-634.

94. Панченко М.В., Терпугова С.А., Козлов B.C., Полькин В.В., Якушева Е.П. Годовой ход конденсационной активности субмикронного аэрозоля в приземном слое атмосферы западной Сибири // Оптика атмосферы и океана. 2005. т. 18. № 8. С. 678-683.

95. Абакумова Г.М., Горбаренко Е.В. Влияние водяного пара и аэрозоля на интегральную прозрачность атмосферы // Метеорология и гидрология. 2007. № 9. С. 27-35.

96. Зуев В.Е., Кабанов М.В. Перенос оптических сигналов в земной атмосфере (в условиях помех). М.: Сов. Радио, 1977. 368 с.

97. Fairal C.W. Total optical depth and mixed layer visibility in the marine regime // Optical Eng. 1983. vol. 22. N I. P. 50-56.

98. Fitzgerald J.W. Effect of relative humidity on the aerosol backscattering coefficient at 0.694- and 10.6 m wavelength // Appl. Optics. 1984. vol. 23. N 3. P. 411-418.

99. Hanel G. Computation of the extinction of visible radiation by atmospheric aerosol particles as a function of the relative humidity, based upon measured properties // Aerosol Sci. 1972. vol. 3. P. 377-386.

100. The stratospheric aerosol layer / Ed. By R.C. Whitten. Springer Verlag. Berlin Heidelberg N.Y., 1982. 156 p.

101. Tanaka M., Nakajima Т., Takamura T. Simultanius determination of complex refractive index and size distribution of airbone and water-suspended particles from light scattering measurements // J. Met. Soc. Japan. 1982. vol. 60. N 6. P. 1259-1272.

102. Tuomi T.J. The influence of relative humidity and its stratification on lidar backscattering // Beitr. Physik Atmosph. Bd 49. S. 98-113.

103. Walter H. Coagulation and size distribution of condensation aerosols // Aerosol Sci. 1973. vol. 4. P.l-15.

104. Wells W.C., Gal G., Munn M.W. Aerosol distributions in maritime air and predicted scattering coefficients in the infrared // Appl. Optics. 1977. vol. 16. N 3. P. 654-659.

105. Butor J. F. Contribution to the study of the atmospheric aerosol in urban, maritime and oceanic areas // Idojaras. 1981. vol. 85. N 3. P. 117-125.

106. Abel N., Winkler P., Junge C. Studies of size distributions and growth with the humidity of natural aerosol particles // Final Sci. Rept., Contract Af 61 (052)-965. 1969. AFCRL-69-0205.

107. Voltz F.E. Infrared refractive index of atmospheric aerosol substances // Appl. Optics. 1972. vol. 11. P. 755-759.

108. Балин Ю.С., Креков Г.М., Самохвалов И.В., Рахимов Р.Ф. Влияние влажности на локационное рассеяние в атмосфере // Метеорология и гидрология. 1978. № 8. С. 114-119.

109. Балин Ю.С., Креков Г.М., Самохвалов И.В., Рахимов Р.Ф. К учету влажности при лазерном зондировании атмосферного аэрозоля. В кн.: Дистанционное зондирование атмосферы. Новосибирск: Наука, 1978.' с. 47-59.

110. Пришивалко А.П. Влияние относительной влажности воздуха на элементы матрицы рассеяния света системами однородных и неоднородных частиц атмосферного аэрозоля. // Тр. ИЭМ. 1978. вып. 18(71). С. 128-140.

111. Филиппов B.JL, Макаров А.С. Ослабление излучения атмосферным аэрозолем в полосах поглощения увлажненных частиц // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1978. т. 14. № 5. С. 557-562.

112. Quiney R.G., Carswell A.I. Laboratory measurements of light scattering by simulated atmospheric aerosols // Appl. Optics. 1972. vol. 11. N 7. P. 16111618.

113. Креков Г.М., Рахимов Р.Ф. Оптические характеристики некоторых типов мезосферного аэрозоля двухслойной структуры. В кн.: Физика мезосферы и мезосферных облаков: М.: Наука, 1975, с. 84-91.

114. Креков Г.М., Рахимов Р.Ф., Савельев Б.А. и др. Влияние центров конденсации на оптические свойства атмосферного водного аэрозоля // Изв. Вузов СССР. Физика. 1976. № 1. С. 128-131.

115. Лифшиц Г.Ш., Соловьева А.Н., Травина Т.Б. О связи коэффициента рассеяния атмосферной дымки с относительной влажностью // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1974. Т. 10. С. 991-993.

116. Таварткиладзе К.А. Влияние влажности на формирование оптических свойств атмосферного аэрозоля // Изв. АН СССР. ФАО. 1986. Т. 22. № ю. С. 1065-1071.

117. Розенберг Г.В. Возникновение и развитие атмосферного аэрозоля -кинетически обусловленные параметры // Изв. АН СССР. ФАО. 1983. Т.19. № 1.С. 21-35.

118. Капустин В.Н., Любовцева Ю.С. Относительная влажность и параметры естественного аэрозоля // Изв. АН СССР. ФАО. 1975. Т. 11. № 9. С. 908-915.

119. Андреев С.Д., Ивлев Л.С., Кабанов М.В., Пхалагов Ю.А. Влияние относительной влажности на аэрозольное ослабление оптической радиации в атмосфере // Изв. вузов СССР. Физика. 1974. № 5. С. 54-57.

120. Химия нижней атмосферы / Под. Ред. С. Расула. М.: Мир, 1976. 408 с.

121. Мейсон Б. Дж. Физика облаков / Перевод с англ. Л.: Гидрометеоиздат, 1961. 541 с.

122. Роджерс Р.Р. Краткий курс физики облаков / Пер. с англ. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 231 с.

123. Суковатое К.Ю. Влияние влажности воздуха на оптические параметры атмосферного аэрозоля для пустынных территорий // Естественные и технические науки. №2(46). 2010. С. 85-88.

124. Sukovatov K.Y. Corrélation between integral aerosol optical depth and integral water content of atmosphere. International conférence on environmental observations, modeling and information systems. July, 5-11, 2010. P. 21-22.

125. Уилкс С. Математическая статистика. M.: Наука, 1967. 632 с.

126. Четыркин Е.М., Калихман И. Л., Вероятность и статистика. М.: Финансы и статистка, 1982. 319 с.

127. Фукс H.A. Механика аэрозолей. М.: АН СССР, 1955. 352 с.

128. Медников Е.П. Турбулентный перенос и осаждение аэрозолей. М.: Наука, 1981. 176 с.

129. Зуев В.Е., Креков Г.М. Современные проблемы атмосферной оптики т 2. Оптические модели атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 253 с.

130. Вызова Н.Л., Иванов В.Н., Гаргер Е.К. Турбулентность в пограничном слое атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 262 с.

131. Вагер Б.Г., Надежина Е.Д. Пограничный слой атмосферы в условиях горизонтальной неоднородности. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 135 с.

132. Шнайдман В.А., Фоскарино О.В. Моделирование пограничного слоя и макротурбулентного обмена в атмосфере. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 158 с.