Моделирование пропускания оптического излучения атмосферными газами в задачах радиационного переноса тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

Ченцов, Алексей Владимирович АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Томск МЕСТО ЗАЩИТЫ
2014 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.05 КОД ВАК РФ
Автореферат по физике на тему «Моделирование пропускания оптического излучения атмосферными газами в задачах радиационного переноса»
 
Автореферат диссертации на тему "Моделирование пропускания оптического излучения атмосферными газами в задачах радиационного переноса"

На правах рукописи

Чепцов Алексей Владимирович

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОПУСКАНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ АТМОСФЕРНЫМИ ГАЗАМИ В ЗАДАЧАХ РАДИАЦИОННОГО ПЕРЕНОСА

Специальность 01.04.05 - оптика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

11 СЕН 2014

Томск-2014

005552426

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук

Научный руководитель: кандидат физико-математических наук,

старший научный сотрудник Чеснокова Татьяна Юрьевна Научный консультант: доктор физико-математических наук,

ведущий научный сотрудник Пташник Игорь Васильевич

Официальные оппоненты:

Черепанов Виктор Николаевич, доктор физико-математических наук, профессор, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный исследовательский Томский государственный университет»

Черемисин Александр Алексеевич, доктор физико-математических наук, профессор, Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирский федеральный университет»

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники»

Защита состоится 3 октября 2014 г. в 14 ч 30 мин на заседании диссертационного совета Д 003.029.01 в Институте оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН по адресу: 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН.

Автореферат разослан «-2 »<-*■ нт^л 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор физико-математических наук З&г^^ Веретенников В.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность

Поглощенное земной поверхностью солнечное излучение вторично излучается в атмосферу в виде тепловой радиации. Парниковые газы, содержащиеся в атмосфере, препятствуют уходу этой тепловой радиации обратно в космос, поглощая и переизлучая часть тепловой энергии в нижние слои атмосферы. Основными парниковыми газами являются водяной пар (Н20), углекислый газ (С02), метан (СН4), закись азота (Ы20) и др. Так как в последнее время наблюдается рост содержания парниковых газов в атмосфере [1], существует необходимость в осуществлении регулярных наблюдений как содержания парниковых газов, так и радиационных атмосферных характеристик (например, атмосферное пропускание, приходящее и уходящее излучение). Рост концентрации парниковых газов объясняется как ростом индустриальной деятельности (выброс в атмосферу), так и естественными природными явлениями (результат жизнедеятельности растений и животных, вулканическая деятельность).

В ежегодном Бюллетене Всемирной Метеорологической Организации по парниковым газам [1] указывается, что за период с 1990 по 2012 г. наблюдалось увеличение на 32 % в радиационном форсинге парниковых газов, что влияет на потепление климата. На двуокись углерода, выбросы которой связаны преимущественно с использованием ископаемых видов топлива, приходится 80 % этого увеличения. Прирост содержания С02 в атмосфере с 2011 по 2012 г. был выше, чем его средний темп роста за последние 10 лет [1].

Помимо парниковых газов, на радиационный бюджет планеты оказывают влияние такие газы, как озон (Оз), диоксид азота (N02), диоксид серы (802), которые являются наиболее оптически активными в земной атмосфере в ультрафиолетовом диапазоне спектра. Содержание этих газов в атмосфере также постоянно изменяется и требует регулярного мониторинга.

Для мониторинга общего содержания (ОС) оптически активных газов в атмосфере применяются спектроскопические методы. Одним из эффективных методов определения содержания газов в атмосфере являются измерения наземными и спутниковыми спектрометрами и радиометрами солнечного излучения, прошедшего через атмосферу. Для данного метода необходимо, чтобы расчет переноса радиации

через атмосферу выполнялся достаточно быстро и точно. Поэтому одной из важных задач является создание эффективных методов вычисления функции атмосферного пропускания, входящей в уравнение переноса радиации [2, 9а].

Молекулярные спектры поглощения атмосферных газов характеризуются высокой селективностью по сравнению со спектрами аэрозольного ослабления. Кроме того, число спектральных линий, которые необходимо учитывать, велико и постоянно растет. Например, спектроскопическая база данных (БД) НГТЮШ [3] в 2004 г. содержала около 1,8 млн линий поглощения атмосферных газов. В 2008 г. число линий возросло до 2,7 млн. Наконец, версия ШТ11АЫ 2012 г. содержит 3,8 млн линий поглощения. Поэтому прямые методы расчета характеристик молекулярного поглощения [4-6] хотя и дают точное решение, но оказываются трудоемкими даже для современных вычислительных средств.

Параметризация функции пропускания на основе модельных представлений спектра поглощения может приводить к большим погрешностям [6]. В настоящее время разработан эффективный метод параметризации характеристик молекулярного поглощения - метод «¿-распределения» [2, 7-9], который позволяет представить функцию пропускания в виде ряда экспонент и обеспечивает точность расчета, сопоставимую с прямым методом счета, при ускорении расчетов на несколько порядков.

Другой проблемой при моделировании атмосферного радиационного переноса является неточность исходной спектроскопической информации по параметрам линий поглощения атмосферных газов, поэтому необходимо проводить регулярный анализ исходной информации. Например, могут различаться данные по параметрам линий поглощения в различных версиях БД НГГЮШ. В работе [10] показано, что различие между данными в Н1Т11АЫ 2004 и 2008 могут приводить к погрешности в восстановленном общем содержании углекислого газа свыше 50 ррту (что составляет ~ 13 %). Общее содержание метана, определенное из измеренных атмосферных спектров в диапазоне 1,62-1,67 мкм, может различаться на 7 % и более при использовании различных банков данных по линиям поглощения метана [11].

Спектроскопические базы данных по исходным параметрам линий поглощения постоянно обновляются, причем, новая версия базы

данных не всегда точнее предыдущей в некоторых спектральных интервалах. Поэтому задача исследования влияния качества исходной спектроскопической информации на результаты моделирования атмосферных радиационных характеристик остается актуальной.

Помимо этого для различных атмосферных газов возникают свои тонкости учета различных физических аспектов. При вычислении поглощения углекислым газом в атмосферных условиях наблюдается эффект интерференции близко расположенных линий, который также необходимо учитывать при решении определенных спектроскопических задач [5а]. Немаловажным является и то, какая модель используется для учета континуального поглощения водяного пара [12, 4а]. В УФ-области спектра возникает задача температурной интерполяции сечений поглощения атмосферных газов [13а].

Целыо работы является повышение эффективности (скорости и точности) моделирования пропускания атмосферными газами в задачах радиационного переноса.

Основные задачи:

• Анализ имеющейся современной спектроскопической информации по поглощению излучения атмосферными газами. Оценка влияния неточностей исходных спектроскопических данных разных авторов на вычисление атмосферного радиационного переноса.

• Модернизация существующих алгоритмов вычисления молекулярного поглощения в атмосфере и создание банков эффективных коэффициентов поглощения, позволяющих ускорить атмосферные радиационные расчеты в задачах климатологии и определения общего содержания газов в атмосфере.

Методы исследования

Для решения поставленных задач использовались численные методы, методы компьютерного моделирования и математической статистики. Для моделирования молекулярного поглощения использовался метод полинейного счета line-by-line и метод разложения функции пропускания в ряд экспонент — метод «^-распределения».

Научные положения, выносимые на защиту 1. Различие в высотном распределении водяного пара при одинаковом общем содержании в столбе атмосферы, в пределах сезонных профилей, характерных для Западной Сибири, приводит к разли-

чию менее 0,5 % в интегральных потоках солнечного излучения на верхней и нижней границах атмосферы, в диапазоне 0,2-5 мкм.

2. Вклад от увеличения общего содержания углекислого газа (с 338 ррт в 1980 г. до 380 ррт в 2005 г.) в атмосфере при содержании водяного пара в столбе более 4 г/см2 становится менее 0,04 % для нисходящих потоков в инфракрасном диапазоне спектра на нижней границе атмосферы.

3. Модель континуального поглощения CAVIAR дает более высокую чувствительность расчетных потоков радиации к ОС водяного пара по сравнению с наиболее часто используемой моделью MT_CKD: различие между нисходящими прямыми потоками излучения, вычисленными с моделями CAVIAR и MT CKD2.4, составляет 2,9 Вт/м2 для метеоусловий лета г. Томска и 4,2 Вт/м2 для тропической атмосферы при зенитном угле Солнца 60°.

Научная и практическая значимость

Результаты работы могут быть применены в задачах газоанализа, радиационных задачах при моделировании климата, в задачах восстановления содержания газов в атмосфере.

Предложенный подход по ускорению вычисления атмосферного пропускания может быть применен в массовых радиационных расчетах.

Достоверность

Результаты работы соответствуют современным научным представлениям о механизмах радиационного переноса в атмосфере Земли.

Достоверность результатов работы также подтверждается хорошим согласием полученных результатов моделирования радиационных потоков и функции пропускания с результатами моделирования других авторов: проведено сравнение с эталонными прямыми расчетами радиационных длинноволновых потоков Б. А. Фомина [12, 13] (различие нисходящих потоков не превышает 1 %, восходящих -0,5 %). Кроме того, наблюдается хорошее согласие результатов моделирования с атмосферными спектрами солнечного излучения, измеренными Фурье-спектрометром с высоким спектральным разрешением на Уральской атмосферной станции в Коуровке под Екатеринбургом [14].

Научная новизна

• Анализ современной исходной спектроскопической информации в задачах моделирования атмосферного пропускания.

• Модернизация метода «¿-распределения», позволяющая быстро и с высокой точностью проводить расчеты радиационных потоков. Предложен подход для ускорения массовых радиационных расчетов, основанный на использовании заранее насчитанных эффективных коэффициентов поглощения для различного атмосферного влагосодер-жания.

• Показано, что при отсутствии информации о высотном распределении водяного пара в задачах моделирования потоков солнечного излучения, приходящих на земную поверхность, могут быть использованы усредненные сезонные региональные профили Н20, нормированные на заданное общее содержание Н20 в столбе атмосферы, без значимой потери точности моделирования (погрешность менее 0,5 %).

• Проведена оценка влияния новых экспериментальных данных по континууму водяного пара CAVIAR на вычисление радиационных потоков в условиях Западной Сибири, и сделано сравнение с наиболее часто используемой моделью континуума MT_CKD.

Личный вклад автора

Вклад автора заключается в участии в постановке задач, составлении прикладных программ, проведении модельных расчетов атмосферного пропускания и анализе полученных результатов.

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на XVI, XVII, XIX Международных симпозиумах «Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы» (Томск, 2009, 2011; Барнаул, 2013), IV Всероссийской конференции молодых ученых «Материаловедение, технологии и экология в 3-м тысячелетии» (Томск, 2009), VI, VII, VIII Международных конференциях студентов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук» (Томск, 2009, 2010, 2011), VII Всероссийском симпозиуме "Контроль окружающей среды и климата «КОСК-2010» " (Томск, 2010), 25th International Laser Radar Conference (St.-Petersburg, 2010), Всероссийской конференции с международным участием «Физика окружающей среды» (Томск, 2011), X Международной Школе молодых ученых "Физика окружающей

среды" им. А.Г. Колесника (Томск, 2012), Международном симпозиуме «Оптика атмосферы и океана», 3-й Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы радиофизики» (Томск, 2010), ХУП, ХЕХ, XX Рабочих группах «Аэрозоли Сибири» (Томск, 2011,2012, 2013).

Результаты работы были опубликованы в 5 статьях в журналах, рекомендованных ВАК, и в 10 статьях в трудах конференций.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, трех глав, приложения, заключения и списка литературы из 138 наименований. Содержание ее изложено на 99 страницах, включая 11 таблиц и 20 рисунков.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении представлены актуальность, цель, методы исследования, научная новизна, основные защищаемые положения, научная и практическая значимость, достоверность результатов, личный вклад автора, информация об апробации результатов работы.

В первой главе проводится обзор современных методов вычисления функции пропускания.

Раздел 1.1 посвящен методу прямого расчета line-by-line, который в настоящее время является эталонным методом вычисления функции пропускания и позволяет с высокой точностью проводить расчеты атмосферных радиационных характеристик, но является достаточно трудоемким и затратным по времени.

Метод line-by-line предполагает вычисление коэффициента поглощения на частоте v суммированием вкладов от всех рассматриваемых линий в спектральном диапазоне [4, 5, 15].

a(v,z) = YJSij(z)f(viJ,v,z)pj.(z) > ^

i.j

где vu, Sy - центр и интенсивность г-й линии у'-го газа; р; (z) - концентрация /-го газа; f(y:j,v,z) - функция, описывающая форму контура линии поглощения.

Для ускорения расчетов используется параметризация функции пропускания методом «¿-распределения».

В разделе 1.2 посвящен методу «¿-распределения» [2, 7-9], позволяющий представить функцию пропускания в виде короткого ряда экспонент:

Г((П = £с,ехр{-/:,И. (2)

Здесь к; - эффективные коэффициенты молекулярного поглощения, IV - поглощающая масса, С, - гауссовские квадратуры, М - число членов ряда экспонент.

Во второй главе рассматривается применение метода «¿-распределения» при решении различных атмосферных задач.

В разделе 2.1 описано вычисление потоков в солнечном диапазоне.

Поглощение солнечной радиации в земной атмосфере значительно зависит от водяного пара, концентрация которого изменяется в широких пределах в зависимости от высоты, сезона, физико-географических условий. Для моделирования потоков солнечного излучения необходимо знать не только общее содержание Н20 в атмосфере, но и высотный профиль концентрации водяного пара Сц2о(г). К сожалению, измерения Сц20(г) не всегда регулярны и довольно дорогостоящи, тогда как информация об общем содержании водяного пара в столбе атмосферы IV более доступна - в частности, на основе данных наземных фотометрических и спутниковых измерений. Поэтому представляет интерес узнать, как повлияет на точность моделирования потоков использование в расчетах общего содержания Н20 без уточненного измеренного высотного профиля концентрации водяного пара. Было проведено исследование влияния профилей концентрации водяного пара (при одинаковом общем содержании Н20) на потоки солнечной радиации в типичных условиях Западной Сибири [За, 7а]. Профили температуры и влажности (2.4.1-2.4.4), характерные для территории Западной Сибири, были взяты из работ [16-18] (городу Томск соответствует профиль 2.4.3). Представленные на рисунке 1 результаты показывают, что различия в высотных профилях водяного пара [16-19], нормированных на одинаковое влагосо-держание, не оказывают существенного влияния на нисходящие потоки суммарной радиации, измеряемые на уровне подстилающей поверхности, в то время как в тропосфере различия в нисходящих потоках могут изменяться от -6 до 4 Вт/м (~1 %). Восходящие потоки менее чувствительны к вариации профилей водяного пара.

Так как содержание водяного пара является очень изменчивой характеристикой, при проведении массовых радиационных расчетов

часто возникает необходимость моделирования радиационных потоков излучения при различных значениях общего содержания водяного пара в атмосфере при неизменных характеристиках других атмосферных газов. Следствием этого являются многократные вычисления аппроксимаций функции пропускания атмосферными газами в диапазоне дя = (а,,я2) методом «¿-распределения»:

1 Ч "«Ф ( 11 у \

|г(шД)а'Я = ХС,-ехр -т \к(х„г)сЬ . (3)

ЛЛ я, /-1 о

Здесь т - оптическая масса атмосферы (в направлении на Солнце), IIаш - высота верхней границы атмосферы, к(%пг) - эффективный коэффициент поглощения в пространстве кумулятивных частот

N..

число членов ряда экспонент.

10-,

-■-2.4.1 100- -■-2.4.1 » I

• 2.4.2 • 2.4.2

2.4.3 80- » 2.4.3

•■•* 2.4.4 160 » 2.4.4 т

та ¡40-^ 200 '?

-6

-1,0 -0,9

-0,8 -0,7 -0,6 Различие, Вт/м2

-0,5 -0,4

-4 -2 0 2 4 Различие, Вт/м2

а 6

Рисунок 1 - Различие в потоках в диапазоне 0,2 - 5 мкм, вычисленных с использованием профилей водяного пара региональных моделей [16-18] по отношению к потоку, вычисленному с метеомоделью лето средних широт АРвЬ [19]: а - нисходящие потоки; б - восходящие потоки

Отличия значений гауссовских квадратур и кумулятивных коэффициентов поглощения обусловлены исключительно изменчивостью Н20. Поэтому для увеличения эффективности моделирования потоков солнечной радиации автор предлагает сначала рассчитать банк данных кумулятивных коэффициентов поглощения и гауссовских квадратур методом «¿-распределения» для опорных значений влаго-содержания }, а затем подобрать интерполяционные формулы для

к{Хп2) и С,, соответствующих промежуточным значениям влагосо-держания, которые позволят с достаточной точностью вычислять радиационные характеристики. Банк данных кумулятивных коэффициентов поглощения был рассчитан на основе базы данных НШ1АЫ2008 для летних условий региона 2.4.3 в Западной Сибири и влагосодержания 0,5<^<3 г/см2 с шагом 0,2 г/см2. Чтобы получить значения и С, для произвольного значения IV, использова-

лась линейная интерполяция. Использование данного банка кумулятивных коэффициентов позволяет ускорить расчеты в десятки раз при сохранении точности.

Для оценки точности предложенного подхода было выполнено сравнение потоков, вычисленных с исходными кумулятивными коэффициентами поглощения для набора произвольных значений \у= \ун коэффициентами из нашего банка данных, интерполированными на заданные значения IV*. Результаты, представленные в таблице 1, показывают, что интерполяция не оказывает заметного влияния на вычисление потоков солнечного излучения на границах атмосферы: расхождение между ними не превышает 0,1 %.

Таблица 1 - Приходящий на поверхность Земли (Р1о1а1) и восходящий на верхней границе атмосферы (/\,р) потоки солнечного излучения, Вт/м2. Зенитный угол Солнца (52А) равен 60°_

Потоки Влагосодержанпе V/, г/см2

0,6 1,9 2,9

точи. коэф. интерп. точи. коэф. интерп. точи. коэф. интерп.

(0 КМ) ^ип (100 км) 480,456 480,431 171,029 171,020 453,416 453,456 160,013 160,029 441,717 441,755 155,333 155,347

Полученные оценки свидетельствуют о том, что в отсутствие информации о вертикальном распределении концентрации водяного пара в задачах, связанных с оценками коротковолновой радиации на нижней границе атмосферы, могут быть использованы модельные профили НгО. Однако на более высоких атмосферных уровнях (2-12 км) использование модельных профилей водяного пара вместо реальных может стать причиной более существенного расхождения экспериментальных и модельных потоков солнечной радиации.

В разделе 2.2 описано моделирование эффективных коэффициентов поглощения в тепловом диапазоне и приводится сравнение восходящих и нисходящих потоков излучения в атмосфере Земли, вычисленных с помощью метода «¿-распределения» и эталонных расчетов line-by-line для различных геометеомоделей. При расчетах использовались данные из спектроскопической базы данных HITRAN2008, метеомодели CCMVAL [20] для различных географических широт и разного содержания углекислого газа (таблица 2). Метеомоделям А1-АЗ соответствует содержание углекислого газа в атмосфере на 1980-й год, а В1-ВЗ - на 2005-й. Содержание водяного пара увеличивалось от моделей под номером 1 до моделей под номером 3 с 0,2 до 4 г/см2. Также в расчетах использовалась модель континуума водяного пара MT_CKD v.2.4 [21]. Результаты сравнения длинноволновых потоков представлены в таблице 3.

Таблица 2 - Метеомодели CCMVAL для различных географиче-

ских широт и разного соде ржания углекислого газа и водяного пара

Географическое положение 80,185° с.ш. (полярн.) 49,906° с.ш. (умерени.) 0,56° с.ш. (тропич.)

ОС Н20, г/см2 0,2 2 4 Al А2 A3 B1 В2 ВЗ

ОС С02: 338 ррш (1980 г.)

ОС С02: 380 ррш (2005 г.)

Как видно из таблицы 3, расхождения между параметризованными потоками методом «¿-распределения» и эталонными потоками, вычисленными с помощью line-by-line, не превышают 1 % для нисходящих потоков и 0,5 % для восходящих потоков.

Сделаны оценки вклада в нисходящие потоки на нижней границе атмосферы от увеличения общего содержания углекислого газа в атмосфере с 1980 по 2005 г. В таблице 3 показано, что нисходящие потоки на нижней границе атмосферы при невысоком содержании водяного пара (это метеомодели Al, В1 - ближе к Северному полюсу) различаются на 0,33 % (0,47 Вт/м2), в то же время при высоком содержании водяного пара (это метеомодели A3, ВЗ - в тропиках, ближе к экватору) различие составляет менее 0,04 % (0,16 Вт/м2), т. е. вклад от увеличения общего содержания углекислого газа в атмосфере уменьшается почти на порядок и практически становится незаметным при высоком общем содержании водяного пара в атмосфере. Та-

ким образом, парниковый эффект от увеличения концентрации углекислого газа в атмосфере в первую очередь начнет проявляться в полярных широтах.

Таблица 3 - Длинноволновые потоки в диапазоне 0-3000 см"1 для метеомоделей ССМУАЬ, Вт/м2, с учетом поглощающих газов: Н20 Оз, С02, СН4, Ы20

Метеомодель км Восходящие потоки Нисходящие потоки

«к - распределение» Различие, % «к-распре-деление» Различие, %

А1 100 0 176,86 177,66 -0,486 212,47 212,45 -0,024 0 0 0 140,735 141,82 -0,796

А2 100 0 220,7 221,4 -0,317 298,94 299,14 -0,08 0 0 0 214,01 214,67 -0,308

АЗ 100 0 278,91 279,69 -0,283 456,88 456,78 0,022 0 0 0 402,966 404,71 -0,435

В1 100 0 176,62 177,44 -0,464 212,47 212,45 0,009 0 0 0 141,20 142,23 -0,729

В2 100 0 220,34 221,06 -0,327 298,95 299,14 -0,064 0 0 0 214,48 215,08 -0,28

ВЗ 100 0 278,37 279,18 -0,291 456,88 456,78 0,022 0 0 0 403,124 404,85 -0,429

В третьей главе рассматривается влияние неопределенности исходной спектроскопической информации в современных банках данных на точность моделирования атмосферных радиационных характеристик по основным газовым составляющим атмосферы.

В разделе 3.1 проведено сравнение атмосферных функций пропускания, рассчитанных на основе различных банков данных по линиям поглощения Н20 и разных моделей континуального поглощения водяного пара.

Подраздел 3.1.1 посвящен обзору различных банков данных по линиям поглощения водяного пара. Было проведено сравнение модельного пропускания атмосферы для различного спектрального разрешения с использованием параметров линий поглощения Н20 из базы данных НШ1АЫ2008, НШ1А№012 и банков ВХЬ [22] и УСЬ2008

[23] в спектральном диапазоне 4250-6200 см"1. При высоком спектральном разрешении различия в пропускании могут достигать значения 0,45. В целом, абсолютные различия в пропускании на основе данных из HIT RAN и BXL больше, чем различия между HITRAN и UCL.

Важной частью работы является сравнение расчетов атмосферного пропускания с экспериментальными данными, полученными наземным Фурье-спектрометром на Уральской атмосферной станции в Коуровке [14]. В результате были обнаружены отдельные спектральные интервалы, где имеются значительные отличия между измеренным атмосферным спектром и спектром, вычисленным с HITRAN2008 в полосах поглощения водяным паром. Использование в Моделировании HITRAN2012 и банка линий Н20 BXL заметно улучшило согласие между измеренным и модельными спектрами в данных спектральных интервалах.

В подразделе 3.1.2 рассмотрено влияние использования различных современных моделей континуума водяного пара на результаты моделирования радиационных потоков.

В настоящее время наиболее часто в атмосферных радиационных расчетах используется полуэмпирическая модель континуума MT CKD [21]. Параметры этой модели определяются из результатов подгонки к экспериментальным данным в области среднего ИК-диапазона и экстраполируются далее на весь ближний ИК- и видимый диапазоны спектра. В качестве теоретической основы в этой модели постулируется столкновительно-индуцированное поглощение (в полосах) и поглощение дальними крыльями мономера воды (между полосами). В экспериментальных работах [24, 25] по измерению континуума в окне 4 мкм методом Фурье-спектрометрии показано, что использование в расчетах модели MT_CKD [21] значительно, на 1-2 порядка, может занижать величину континуального поглощения. Согласно результатам измерений CAVIAR [25,26] (Continuum Absorption in Visible and Infrared and its Atmospheric Relevance) континуальное поглощение водяного пара во всех окнах прозрачности ближнего ИК-диапазона в среднем на порядок превышает предсказания модели MT_CKD [21]. Как видно из рисунка 2, вклад континуума CAVIAR становится заметным в окнах прозрачности.

Для оценки различий между новыми данными по континууму водяного пара CAVIAR и моделью MT CKD было выполнено моделирование суммарных, прямых и диффузных потоков излучения [4а] в условиях, характерных для г. Томска. Профили температуры и влажности основаны на данных радиозондовых наблюдений за

Волновое число,см"'

Рисунок 2 - Атмосферная оптическая толща селективного газового поглощения и двух моделей континуального поглощения водяного пара MT CKD2.4 [21] и CAVIAR [25,26]. Спектральное разрешение 0,1 см"1. Метеомодель - лето средних широт AFGL [19]

В таблице 4 представлены результаты расчетов потоков солнечного излучения на поверхности Земли, вычисленных с различными данными континуума водяного пара для молекулярной атмосферы без учета рэлеевского рассеяния. В летних условиях Сибири различие в потоках, вычисленных с континуумом CAVIAR и MT_CKD, может достигать значений 2,9 Вт/м2 при зенитном угле Солнца SZA = 60°. Для условий тропической атмосферы с большим содержанием водяного пара различие увеличивается до 4,2 Вт/м2, что хорошо согласуется с величиной ~5,1 Вт/м2, полученной в [25] для условий SZA = 0°, и составляет 0,8 % от приходящего на поверхность потока излучения.

В аэрозольно-газовой атмосфере с учетом эффектов рассеяния при средних значениях атмосферных параметров ('влагосодержание в столбе атмосферы W = 2 г/см2, аэрозольная оптическая толща ró'.5s = ОД 5) потоки суммарной приземной солнечной радиации, вычисленные с использованием модели MT CKD2.4, завышены более

чем на 2 Вт/м2 по сравнению с потоками, вычисленными с использованием модели CAVIAR. Это различие увеличивается при возрастании содержания водяного пара в атмосфере и достигает 3,5 Вт/м2 при W = 3,1 г/см2 и зенитном угле Солнца < 40°. Соответствующая разница в поглощении солнечной радиации составляет 4 Вт/м2.

Таблица 4 - Потоки излучения, приходящие на поверхность Земли в спектральном диапазоне 0,2-5 мкм. Газовая атмосфера. Зенитный угол Солнца 52А=60°._

н2о континуум Приходящие потоки излучения для различных метеомоделей, Вт/м2

Томск, зима, ОС Н20, г/см2 Томск, лето, ОС Н20, г/см2 CCMVAL, тропики

0,1 | 0,25 | 0,4 1 | 2 | 3,1 4,9

МТ CKJD2.4 CAVIAR Различие, Вт/м2 599,46 585,54 577,20 599,22 585,08 576,55 0,24 0,46 0,65 556,81 538,67 525,57 555,84 536,88 522,64 0,97 1,80 2,93 515,30 511,06 4,24

В разделе 3.2 проведено сравнение атмосферных функций пропускания, рассчитанных на основе различных банков данных по линиям поглощения С02. Также рассмотрено влияние учета эффекта интерференции близко расположенных линий углекислого газа на результат вычисления атмосферного пропускания [5а].

Подраздел 3.2.1 посвящен обзору различных банков данных по линиям поглощения углекислого газа. В данном случае проводилось сравнение результатов моделирования пропускания атмосферы с использованием параметров линий поглощения С02 из БД НГП^МЧ и банка данных СБЗБ [27].

В подразделе 3.2.2 показано влияние учета интерференции линий поглощения С02 на результаты расчетов пропускания в ближнем ИК диапазоне.

Было проведено моделирование атмосферного пропускания С02 с учетом эффекта интерференции близко расположенных линий с применением модели [28], основанной на вычислении матрицы релаксации. Спектроскопические данные, используемые в моделировании коэффициента поглощения в [28], являются компиляцией параметров линий из НШ1АШ008 и С08Э. Для моделирования были выбраны

спектральные диапазоны 4750 - 4900 и 6000 - 6300 см"', так как они содержат сильные полосы поглощения ССЬ [5а, 15а].

На рисунке 3 приведено различие в атмосферном пропускании С02, рассчитанном с учетом и без учета интерференции на вертикальной трассе от 0 до 100 км для условий лета средних широт в спектральном диапазоне 6000 - 6300 см"'. Различие в атмосферном пропускании для данного спектрального интервала не превышает 2 %, абсолютное различие в данном случае достигает 0,01.

Для повышения точности моделирования атмосферного пропускания рекомендуется учитывать интерференцию линий поглощения С02 для спектральных диапазонов 4800-4900 и 6200-6300 см"'.

I 0,0 1-,

0,00-

-0,0 1

6000 6100 62001 6300 Волновое число,см"

2 -,

6 0 0 0

6 10 0

6 2 0 0

6 3 0 0

Волновое число, см

Рисунок 3 - Различие в атмосферном пропускании С02, вычисленном с учетом и без учета интерференции линий С02. Вертикальная трасса 0100 км, метеомодель - лето средних широт. Содержание С02 380 ррт

В разделе 3.3 было проведено сравнение атмосферных функций пропускания, вычисленных на основе данных по СН4 из различных версий БД ШТИЛЫ (2008 и 2012) и сделано сравнение расчетных спектров с атмосферными солнечными спектрами, измеренными Фу-

рье-спектрометром в Коуровке [14]. Как следствие, были выявлены участки спектра, на которых старая версия базы данных (HITRAN2008) лучше согласуется с экспериментальными данными, чем новая (HITRAN2012). Однако стоит отметить, что при рассмотрении более широких интервалов новая база данных HITRAN2012, в целом, точнее описывает эксперимент.

В приложении описан метод вычисления атмосферного пропускания в УФ области спектра. В УФ-диапазоне оптическая толща поглощения атмосферных газов моделируется на основе экспериментальных данных по сечениям поглощения, полученных в лабораторных условиях при вариации температур и давлений. В спектральном диапазоне 280-370 нм основными поглощающими газами являются Оз и N0?, меньший вклад в поглощение вносят атмосферные SO2, BrO, HN02, OCIO и формальдегиды [1а].

Для получения величины поглощения в произвольных атмосферных условиях используются интерполяционные полиномы, описывающие температурную зависимость сечений поглощения. Для описания температурной зависимости сечений поглощения озона в УФ-области наиболее известны три модели. В первой модели, предложенной в работе [29], используется экспоненциальная функция, содержащая два параметра, зависящих от длины волны. Вторая модель [30] представляет собой квадратичный полином, в котором имеются три параметра, зависящих от длины волны. Как отмечено в работе [29], эта модель может быть использована для воспроизведения температурной зависимости сечений поглощения озона в различных участках спектра. Третья модель содержит трехпараметрическую экспоненциальную функцию [31]. В этой модели зависящие от длины волны параметры содержат информацию о моментах переходов и Больцмановском факторе нижних колебательных состояний, включенных в переход.

В результате проведенного анализа сделан вывод, что для описания температурной зависимости сечений поглощения озона в УФ области наиболее оптимальной является модель квадратичного полинома [6а, 11а, 12а]. Как видно из рисунка 4, квадратичный полином с высокой точностью аппроксимирует температурную зависимость сечений поглощений 03 для каждого из наборов экспериментальных данных [13а].

Проведено моделирование атмосферного пропускания, вычисленного на основе сечений поглощений, полученных разными авторами. Результаты сравнений полученных функций пропускания для 03 приведены на рисунке 5. Таким образом, различие в пропускании, обусловленное использованием сечений поглощения Оз из разных источников, может достигать 10 % и более.

1.85Е-019-" 1.80Е-019

а;

1.75Е-019

а> 1.70Е-019 3"

§ 1.65Е-019-

0

ш 1.60Е-019-s

1 1.55Е-019'

(D

° 1.50Е-019

■ Daumont

о Bass

Molina

г Burrows

Voigt

ъ Bogumil

200

220 240 260 280 300 Температура, К

Рисунок 4 - Температурная зависимость сечений поглощения 03 [29, 31-35] на длине волны 306 нм

0,02-

? -0,02

-0,04

I-Burrows-Voigt

' Burrows-Boqumil

! i.ч vi <•'< ¡ •»flip

-(Burrows-Voigt)/Burrows*100% (Burrows-Bogumil)/Burrows*100%

lA..« Л.»

300

310 320 330 340 Длина волны, нм

350

310 320 330 340 Длина волны,нм

а ' б

Рисунок 5 - Различие в атмосферном пропускании, вычисленном с различными сечениями поглощения 03. Вертикальная трасса 0-100 км, метеомодель - лето средних широт

Для вычисления атмосферного пропускания на основе найденных оптимальных параметризаций температурной зависимости сечений поглощения была создана программа, позволяющая рассчитывать сечения поглощения указанных газов для произвольных атмосферных

19

температур на любой длине волны, входящей в УФ диапазон, а также графически представить результаты расчетов пропускания и сечений поглощения. При этом для проведения расчетов пользователю предоставлен большой выбор экспериментальных данных, полученных разными авторами и измеренных с различным спектральным разрешением при различном наборе температур [14а].

Основные результаты и выводы

1. Предложена модернизация метода «¿-распределения», позволяющая быстро и с высокой точностью проводить расчеты радиационных потоков. Представлен подход для ускорения массовых радиационных расчетов, основанный на использовании заранее насчитанных эффективных коэффициентов поглощения для различного атмосферного влагосодержания.

2. Выявлено, что в отсутствии информации о высотном распределении водяного пара в задачах моделирования потоков солнечного излучения, приходящих на земную поверхность, могут быть использованы усредненные сезонные региональные профили Н20, нормированные на заданное общее содержание Н20 в столбе атмосферы, без значимой потери точности моделирования (погрешность менее 0,5 %).

3. Показано, что для тепловых нисходящих потоков вклад от увеличения общего содержания углекислого газа в атмосфере (с 338 ррт в 1980 г. до 380 ррт в 2005 г.) становится незаметным при высоком общем содержании водяного пара в атмосфере.

4. Показано, что новая экспериментальная модель континуального поглощения CAVIAR дает более высокую чувствительность расчетных потоков радиации к ОС водяного пара по сравнению с наиболее часто используемой моделью MT CKD.

5. Оценен вклад интерференции линий углекислого газа в атмосферное пропускание, который составляет 2 % в спектральном интервале 6000 — 6300 см"1 при спектральном разрешении 0,02 см"1.

6. Проведено моделирование атмосферного пропускания с использованием различных банков данных по линиям поглощения Н20, С02, СН4. Сравнение полученных результатов выявило значительные различия модельного атмосферного пропускания, обусловленные использованием различных спектроскопических банков данных.

7. Оценена погрешность моделирования функции пропускания, обусловленная неопределенностью параметров спектральных линий в БД HITRAN.

8. Создана программа, позволяющая на основе найденных оптимальных параметризаций температурной зависимости рассчитывать сечения поглощения указанных газов для произвольных атмосферных температур на любой длине волны, входящей в УФ-диапазон, а также вычислять атмосферное пропускание на вертикальной трассе.

Список цитируемой литературы

1. WMO, 2013: WMO Greenhouse Gas Bulletin No. 9 [Электронный ресурс] -Режим доступа: http://wmv.wmo.int/pages/prog/arep/gaw/ghg/documents/ GHG_Bulletin_No.9_en.pdf

2. Lasic А.А., Oinas V.A. A description of the correlated k distributed method for modeling nongray gaseous absorption, thermal emission, and multiple scattering in vertically inhomogeneous atmospheres // J. Geophys. Res. D. 1991. V. 96. N. 5. P. 9027-9063.

3. The HITRAN Database [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.cfa.harvard.edu/hitran/

4. Кондратьев К.Я., Тимофеев Ю.М. Прямые методы расчета функций пропускания атмосферных газов // Изв. АН СССР, Физика Атмосферы и океана. 1967. Т. 3, № 2. С. 198-206.

5. Edwards D. P. GENLN2. A general line-by-line atmospheric transmittance and radiance model. Version 3.0 // Description and user's guide: NCAR Technical Note. 1992. NCAR/TN-367+STR. - Boulder, Colorado, 1992.

6. Мицель A.A., Фирсов K.M., Фомин Б.А. Перенос оптического излучения в молекулярной атмосфере / Под ред. И.И. Ипполитова. Томск: SST, 2001. 444 с.

7. Творогов С.Д. Некоторые аспекты задачи о представлении функции поглощения рядом экспонент // Оптика атмосферы и океана. 1994. Т. 7, № 3. С. 315-326

8. Hogan R. J. The fiill-spectrum correlated k method for longwave atmospheric radiative transfer using an effective Planck function // J. Atmos. Sci. 2010. V. 67. P. 2086-2100.

9. Фирсов K.M., Чеснокова Т.Ю., Белов В.В., Серебренников А.Б., Пономарев Ю.Н. Применение метода «к-распределения» при решении уравнения переноса коротковолнового излучения в пространственно неоднородной атмосфере // Оптика атмосферы и океана. 2001. Т. 14, № 09. С. 776-781

1 O.Dai Tie, Shi Guangyu, Zhang Xingying, Xu Na. Influence of HITRAN database updates on retrievals of atmospheric C02 from near-infrared spectra // Acta Meteor. Sinica. 2012. V. 26(5). P. 629-641.

1 l.Chesnokova T.Yu., Boudon V., Gabard Т., Gribanov K.G., Firsov K., Zakharov V.I. Near-infrared radiative transfer modeling with different CH4 spectroscopic data bases to retrieve atmospheric methane total amount // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2011. V. 112, N 17. P. 2676-2682.

12. Фомин Б.А., Фалалеева B.A. Прогресс в атмосферной спектроскопии и «эталонные» расчеты для тестирования радиационных блоков климатических моделей // Оптика атмосферы и океана. 2009. Т. 22, № 08. С. 803-806.

13. Информационно-вычислительная система "Атмосферная радиация" [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://atrad.atmos.iao.ru/

14.Atmospheric Fourier Station in Kourovka Astronomical Observatory (Ural Federal University) [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.remotesensing.ru/fts_sta.html

15.Мицель А.А., Пташник И.В., Фирсов К.М., Фомин Б.А. Эффективный метод полинейного счета пропускания поглощающей атмосферы // Оптика атмосферы и океана. 1995. Т. 8. № 10. С. 1547-1548.

16.Комаров B.C., Ломакина Н.Я. Статистические модели пограничного слоя атмосферы Западной Сибири. Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2008. 222 с.

17.Комаров B.C., Ломакина Н.Я, Лавриенко А.В., Ильин С.Н. Изменения климатов пограничного слоя атмосферы Сибири в период глобального потепления. Часть 1. Аномалии и тренды температуры воздуха // Оптика атмосферы и океана. 2010. Т. 23, № 11. С. 942-950.

18.Комаров B.C., Ломакина Н.Я, Лавриенко А.В., Ильин С.Н. Изменения климатов пограничного слоя атмосферы Сибири в период глобального потепления. Часть 2. Аномалии и тренды влажности воздуха // Оптика атмосферы и океана. 2010. Т. 23. № 11. С. 951-956.

19.Anderson G.P., Clough S.A., Kneizys F.X., Chetwynd J.H., Shettle E.P. AFGL-TR-86-0110, AFGL (OPI). Hanscom AFB. MA 01736.

20.CCMVal Radiation Intercomparison [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://homepages.see.leeds.ac.uk/~earpmfi'ccmvalrad.shtml

21.Continuum model [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://rtweb.aer.com/continuum_frame.html

22.Jenouvrier A., Daumont L., Regali-Jarlot L., Tyuterev V. G., Carleer M., Van-daele A. C., Mikhailenko S., and Fally S., Fourier Transform Measurements of Water Vapor Line Parameters in the 4200-6600 cm"1 Region // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2007. V. 105. P. 326-355.

23.Shillings A.J.L., Ball S.M., Barber M.J., Tennyson J. and Jones R.L. An upper limit for water dimer absorption in the 750 nm spectral region and a revised water line list // Atmos. Chem. Phys. 2011. V. 11. P. 4273-4287.

24.Baranov Yu.I., Lafferty WJ. The water vopour self- and water-nitrogen continuum absorption in the 1000 and 2500 cm"1 atmosheric windows // Phil. Trans. Roy. Soc. A. 2012. V. 370, N 1968. P. 2578-2589.

25.Ptashnik I.V., McPheat R.A., Shine K.P., Smith K.M., Williams R.G. Water vopour self-continuum absorption in near-infrared windows derived from laboratory measurements // J. Geophys. Res. D. 2011. V. 16305. P. 1-16

26.Ptashnik I.V., McPheat R.A., Shine K.P., Smith K.M., Williams R.G. Water foreign continuum absorption in near-infrared windows from laboratory measurements // Phil. Trans. Roy. Soc. A. 2012. V. 370, N 1968. P. 2557-2577.

27.CDSD-296 [Электронный ресурс] - Режим доступа: ftp://ftp.iao.ru/pub/CDSD-296

28.Lamouroux J., Tran H., Laraia A.L., Gamache R.R., Rothman L.S., Gordon I.E., Hartmann J.-M. Updated database plus software for line-mixing in C02 infrared spectra and their test using laboratory spectra in the 1.5-2.3 |im region // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2010. V. 111, N. 15. P. 2321-2331.

29.Molina L.T., Molina M.J. Absolute absorption cross sections of ozone in the 185 to 350 nm wavelength range // J. Geophys. Res. D. 1986. V. 91, N 13. P. 14500-14508.

30.Сулакшина O.H., Борков Ю.Г Анализ температурной зависимости сечений поглощения молекулы озона в области 280-340 им // Оптика атмосферы и океана. 2005. Т. 18, № 1-2. С.28-31.

31.Voigt S., Orphal J., Bogumil К., Burrows J.P.. The temperature dependence (203 - 293 K) of the absorption cross sections of Оз in the 230-850 nm region measured by Fourier-transform spectroscopy // J. Photochem. Photobiol. A. Chemistry. 2001. V. 143. P. 1-9.

32.Daumont D, Brion J, Charbonnier J, Malicet C. Ozone UV spectroscopy I: Absorption cross section at room temperature. // J. Atmos. Chem. 1992. V. 15. P. 145-155.

33.Bass A.M., Paur R.J. UV absorption cross-sections for ozone: the temperature dependence//J. Photochem. 1981. V. 17. P. 141.

34.Burrows J. P., Dehn, A., Deters В., Himmelmann S., Richter A., Voigt S. and Orphal J. Atmospheric remote-sensing reference data from GOME: Part 2. Temperature dependent absorption cross-sections of O3 in the 231-794 nm range // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 1999. V. 61 (4). P. 509-517.

35.Bogumil K., Orphal J., Homann Т., Voigt S., Spietz P., Fleischmann O.C., Vogel A., Hartmann M., Bovensmann H., Frerik J. and Burrows J.P. Measurements of molecular absorption spectra with the SCIAMACHY pre-flight model: instrument characterization and reference data for atmospheric remote-sensing in the 230-2380 nm region // J Photochem. Photobiol. 2003. V. 157(A). P. 167-184.

Основные публикации по теме диссертации

la. Воронина Ю.В., Чеснокова Т.Ю., Сулакшина О.Н., Чепцов А.В. Вычисление поглощения озоном и диоксидом азота солнечного излучения в

ультрафиолетовой области спектра (250-400 им) // Изв. вузов. Физика. Томск, 2009. 21 с. Деп. в ВИНИТИ 30.10.2009, № 671-В2009.

2а.Воронина Ю.В., Чеснокова Т.Ю., Ченцов A.B., Солодов A.A. Влияние перекрывания спектров поглощения атмосферных газов на определение содержания метана в атмосфере спектроскопическими методами // Изв. вузов. Физика. 2010. № 9/3. С. 219-221.

За.Чеснокова Т.Ю., Журавлева Т.Б., Воронина Ю.В., Скляднева Т.К., Ломакина Н.Я., Ченцов A.B. Моделирование потоков солнечного излучения с использованием высотных профилей концентрации водяного пара, характерных для условий Западной Сибири // Оптика атмосферы и океана. 2011. Т. 24, № 11. С. 969-975.

4а.Чеснокова Т.Ю., Журавлева Т.Б., Пташник И.В., Ченцов A.B. Моделирование потоков солнечного излучения в атмосфере с использованием различных моделей континуального поглощения водяного пара в типичных условиях Западной Сибири // Оптика атмосферы и океана. 2013. Т. 26, №2. С. 100-107.

5а.Ченцов A.B., Воронина Ю.В., Чеснокова Т.Ю. Моделирование атмосферного пропускания с различными контурами линий поглощения СОг // Оптика атмосферы и океана. 2013. Т. 26, № 9. С. 711-715.

6а. Воронина Ю.В., Сулакшина О.Н., Чеснокова Т.Ю., Ченцов A.B. Банк данных по сечениям поглощения молекул Оз, N02 и S02 в ультрафиолетовой в области спектра 250-400 нм // Материалы XVI Междунар. симпоз. "Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы". Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2009. 750 с. С. 119-122.

7а.Ченцов A.B., Чеснокова Т.Ю., Воронина Ю.В. Влияние высотных профилей концентрации водяного пара на перенос солнечного излучения для условий Западной Сибири // Материалы IV Всерос. конф. молодых ученых «Материаловедение, технологии и экология в 3-м тысячелетии». Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2009. 656 с. С. 382-385.

8а. Воронина Ю.В., Ченцов A.B., Чеснокова Т.Ю. Параметрическая модель функции пропускания для восстановления общего содержания атмосферных газов // VI Междунар. конф. студентов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук». Россия, Томск, 26-29 мая 2009 г. С. 551-553.

9а.Ченцов A.B., Воронина Ю.В., Чеснокова Т.Ю. Применение рядов экспонент при моделировании потоков оптического излучения в атмосфере земли // Труды VII Междунар. конф. студентов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук». Россия, Томск, 20-23 апреля 2010 г. / Под ред. Г.В. Ляминой, Е.А. Вайтулевич. - Электрон, текст, дан. - Национальный Исследовательский Томский политехнический университет, 2010. - Режим доступа: http://science-persp.tpu.ni/Previous%20Materials/Konf_2010.pdf С. 527-529.

Юа.Чеснокова Т.Ю., Воронина Ю.В., Журавлева Т.Б., Чепцов A.B. Эффективный учет поглощения атмосферными газами при моделировании потоков солнечного излучения // Материалы VII Всероссийского симпозиума "Контроль окружающей среды и климата «КОСК-2010» ". Томск. 5-7 июля 2010. Томск: Аграф-Пресс, 2010. С. 252-254.

11 a. Voronina Yu.V., Sulakshina O.N., Chesnokova T.Yu., Chentsov A.V. Absorption of ozone, nitrogen dioxide, and sulphur dioxide molecules in the ultraviolet spectral region 250-400 nm // Proceeding of the 25th International Laser Radar Conference (ILRC-25) St.-Petersburg. 5-9 July 2010. P. 1028-1031.

12a. Чепцов A.B., Воронина Ю.В., Чеснокова Т.Ю., Сулакшина О.Н.. Банк данных по сечениям поглощения атмосферных газов в ультрафиолетовой области спектра // Материалы Всероссийской конференции с международным участием «Физика окружающей среды». Томск, 27 июня -1 июля 2011 г. С. 244-247.

13а. Чепцов A.B., Воронина Ю.В., Чеснокова Т.Ю. Аппроксимация температурной зависимости характеристик поглощения атмосферными газами в задачах переноса солнечного излучения // Труды VIII Междунар. конф. студентов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук». Россия, Томск, 26-29 апреля 2011 г. С. 507-509.

14а. Воронина Ю.В., Чеснокова Т.Ю., Сулакшина О.Н., Чснцов A.B. Поглощение атмосферными и примесными газами в УФ-диапазоне спектра. Банк данных по сечениям поглощения-2012 // Материалы X Междунар. Школы молодых ученых "Физика окружающей среды" им. А.Г. Колесника. - Томск: ТМЛ-Пресс, 2012. 256 с. С. 54-56.

15а. Чеснокова Т.Ю., Чепцов A.B., Воронина Ю.В.. Моделирование атмосферного пропускания с различными контурами линий поглощения СО2 // Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы: Сб. докладов XIX Междунар. симпоз. Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2013. С. 156-159.

Печ. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ № 49.

Тираж отпечатан в типографии ИОА СО РАН. 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1. Тел. 49-10-93.