Восстановление характеристик стратосферного озонового слоя по экспериментальным данным тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.01 ВАК РФ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ГЛОБАЛЬНОГО МОНИТОРИНГА 11 ОЗОНОСФЕРЫ.

1.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОЗОНОСФЕРЕ

1.2. ИСТОЩЕНИЕ ОЗОНОВОГО СЛОЯ

1.2.1. ДОЛГОПЕРИОДНАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ

1.2.2. ТЕХНОГЕННАЯ ВЕРСИЯ

1.2.3. ДИНАМИЧЕСКИЙ ФАКТОР

1.3. ПРИБОРЫ И МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ АТМОСФЕРНОГО ОЗОНА

ГЛАВА 2. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПОВЕДЕНИЯ ОЗОНОВОГО СЛОЯ ПО ДАННЫМ 37 ЛОКАЛЬНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ НА СИБИРСКОЙ ЛИДАРНОЙ СТАНЦИИ.

2.1. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

2.2. АЛГОРИТМЫ

2.2.1. ВЕРТИКАЛЬНАЯ СТРАТИФИКАЦИЯ АЭРОЗОЛЯ.

2.2.2. АЛГОРИТМ РАСЧЕТА ОПТИЧЕСКОЙ ТОЛЩИ

2.2.3. АЛГОРИТМ РАСЧЕТА ВРТ

2.2.4. АЛГОРИТМ РАСЧЕТА ВРО

2.3. ОШИБКИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПРОФИЛЕЙ ОЗОНА ИЗ ЛИДАРНЫХ ДАННЫХ.

2.3.1. МАТЕМАТИЧЕСКИЙ ФОРМАЛИЗМ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МЕТОДЫ.

2.3.2. АНАЛИЗ СГЛАЖИВАЮЩИХ АЛГОРИТМОВ НА ОСНОВЕ РЕАЛЬНЫХ 62 ЛИДАРНЫХ ДАННЫХ

2.4. СОПОСТАВЛЕНИЕ ИЗВЕСТНЫХ АЛГОРИТМОВ РАСЧЕТА ВРО ПО 71 ЛИТЕРАТУРНЫМ ДАННЫМ

2.5. МОДЕЛИРОВАНИЕ СИГНАЛОВ

2.6. ОПИСАНИЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 75 2. 7. ЭКСПЕРТНАЯ ОЦЕНКА ДОСТОВЕРНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ЛИДАРНОГО

ЗОНДИРОВАНИЯ

ГЛАВА 3. БИОСФЕРНАЯ РОЛЬ УФ-Б РАДИАЦИИ, КОНТРОЛИРУЕМОЙ 84 ОЗОНОВЫМ СЛОЕМ.

3.1. ПОГЛОЩЕНИЕ ОЗОНОМ СОЛНЕЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

3.2. БИОИНДИКАЦИЯ

3.3. БИОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДЕНДРОХРОНОЛОГИИ

ГЛАВА 4. ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ПРОГНОЗ ОЗОНА НА ОСНОВЕ ДРЕВЕСНО- 98 КОЛЬЦЕВЫХ ХРОНОЛОГИЙ.

4.1. ХАРАКТЕРИСТИКА БАНКОВ ДАННЫХ И ФОРМАТЫ ХРАНЕНИЯ 98 ИНФОРМАЦИИ О ДРЕВЕСНО-КОЛЬЦЕВЫХ ХРОНОЛОГИЯХ

4.2. ЗНАЧИМОСТЬ УФ-Б ФАКТОРА

4.3. ЗНАЧИМОСТЬ ВЕГЕТАЦИОННОГО ПЕРИОДА

4.4. ЗАПАЗДЫВАНИЕ ОТКЛИКА НА КЛИМАТИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

4.5. ВЫБОР ХАРАКТЕРИСТИКИ ДРЕВЕСНО-КОЛЬЦЕВОЙ ХРОНОЛОГИИ В 103 КАЧЕСТВЕ ПРЕДИКТОРА ОСО

4.6. МЕТОД «ГУСЕНИЦА» И СОСТАВЛЯЮЩИЕ ДЕНДРОХРОНОЛОГИЧЕСКОГО 107 СИГНАЛА

4.7. РАЗНООБРАЗИЕ ВИДОВ ХВОЙНЫХ И ОСО

4.8. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СПУТНИКОВЫХ ДАННЫХ TOMS

4.9. МАТЕМАТИЧЕСКИЙ ФОРМАЛИЗМ МЕТОДИКИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ 114 ДОЛГОПЕРИОДНОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ОСО

4.10. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДОЛГОПЕРИОДНОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ОСО ПО 115 СПУТНИКОВЫМ ДАННЫМ

Актуальность темы

Во второй половине прошлого столетия была признана значимость явления разрушения озонового слоя, приводящего к увеличению проникновения на Землю опасной для биосферы коротковолновой части солнечной радиации. Проблема изучения атмосферного озона перестала быть предметом отдельных научных изысканий. Согласно решениям Венской конференции с 1985 г. ведутся широкомасштабные и систематические наземные и спутниковые исследования озоносферы, цель которых выявить причины и размеры постоянного снижения содержания озона в стратосфере. Но и сегодня общая задача мониторинга атмосферного озона и режима солнечной радиации, а также вопросы установления связи между содержанием озона, уровнем ультрафиолетовой радиации и загрязнением атмосферы далеки от своего решения.

Лазерные дистанционные методы зондирования обеспечивают получение экспериментальных данных с высокой оперативностью, чувствительностью и в значительных пространственных масштабах. Алгоритмы восстановления параметров и характеристик атмосферы из данных лидарного зондирования на основе решения уравнения лазерной локации были разработаны в 80 годы (Uchino О. et al., 1978, Megie G. et al., 1980, 1985, Pelon J. et al., 1982, Werner J. et al., 1983). Впоследствии решение обозначенных задач рассматривалось с точки зрения конкретных лидарных установок (Swart D. et al., 1994, Букреев B.C. и др., 1994, ЗуевВ.В. и др., 1995, 1997, 1999). В настоящее время актуальны вопросы минимизации ошибок и пространственного разрешения восстановленных профилей вертикального распределения озона (Godin S. et al., 1999). Развитие методов и средств вычислительной техники, опыт по обработке данных лидарных измерений дают возможность использовать для расчета характеристик атмосферы новые вычислительные алгоритмы, а для экспертной оценки достоверности экспериментальных данных - известную информацию об объекте исследований.

Ряды наблюдений за общим содержанием озона в настоящее время не позволяют судить о долгопериодных колебаниях озонового слоя. Это часто приводит к упрощенному восприятию проблемы изучения озоносферы. Чтобы определить степень антропогенного вмешательства в естественные механизмы формирования и функционирования озоносферы в рамках понятия глобального мониторинга (Израэль Ю.А., 1979) целесообразно обращение к методам исследования из других областей науки, в частности, к дендрохронологическим методам, на основе которых успешно реконструируются климатические условия прошлого. Важнейшим преимуществом дендрохронологического метода является его высокая разрешающая способность с возможностью абсолютной датировки событий. Кроме того, ширина годичного кольца и его плотность имеют четкий физический смысл, и интегрируют влияние внешних климатических факторов, которое может быть оценено количественно. (Ваганов Е.А. и др., 1996).

Состояние вопроса

В настоящее время лидары для исследования озона технически совершенствуются, повышается дальность зондирования, пространственное разрешение и точность измерений (Зуев В.В., 2000). В 1999 г. лидарный комплекс на Сибирской лидарной станции был оснащен современной фоторегистрирующей аппаратурой и мощными лазерными источниками излучения. Улучшение технических характеристик заставляет обращаться к новым математическим алгоритмам обработки, с тем, чтобы полнее использовать возможности аппаратуры, совершенствовать методику планирования и постановки экспериментов на лидарной станции.

В последние 15-30 лет не вызывает сомнений факт уменьшения озонового слоя в глобальном масштабе (WMO, 1994, Александров Э.Л. и др., 1992). Кроме того, в эти годы зарегистрировано большое количество короткоживущих озоновых аномалий. Однако долговременные (30-70 лет) ряды наблюдений за общим содержанием озона в Швейцарии, Норвегии, Антарктиде позволяют предположить, что такое снижение уровня стратосферного озона наблюдалось и ранее (Звягинцев A.M. и др., 1997).

Работы по реконструкции климата на основе палеоаналогов (Briffa K.R.et al., 2001), появившиеся в последнее время, демонстрируют высокую информативность метода ретроспективной индикации, а наличие свободного доступа к данным через сеть Интернет и принципиально новые данные по плотности годичных колец деревьев расширяют область его применения. Ведущие дендрохронологические школы в России находятся в Екатеринбурге (Шиятов С.Г. и др., 1992) и Красноярске (Ваганов Е.А. и др., 2000). Для данной работы сотрудниками ИЛ СО РАН г. Красноярск были предоставлены методические материалы и статистически обеспеченные древесно-кольцевые хронологии по плотности годичных колец.

Цель работы:

Разработка методик восстановления характеристик стратосферного озона по экспериментальным данным.

Для достижения поставленной цели потребовалось решение следующих задач: анализ математических процедур сглаживания для восстановления вертикального распределения концентрации озона (ВРО) из данных лидарного зондирования адаптация к решению обратной некорректной задачи расчета ВРО сглаживающих алгоритмов числовой фильтрации окном Хэмминга и Калмановской фильтрации. создание пакета программ для восстановления параметров и характеристик стратосферы из данных лазерного зондирования на Сибирской лидарной станции. экспертная оценка достоверности характеристик стратосферы, полученных по результатам измерений на Сибирской лидарной станции (CJIC). анализ возможностей метода ретроспективной биоиндикации по обнаружению эффектов воздействия УФ радиации и поиск взаимосвязей общего содержания озона (ОСО) с палеоданными. разработка методики восстановления палеоповедения озоносферы из экспериментальных данных. восстановление долгопериодной изменчивости ОСО для различных регионов Евразии. прогноз долгопериодных вариаций ОСО.

Основные защищаемые положения:

1. Методика планирования и постановки экспериментов на основе созданного комплекса программ по расчету и оценке достоверности характеристик атмосферы по результатам измерений вертикальной стратификации аэрозоля, оптической толщи, вертикального распределения температуры, вертикального распределения озона и общего содержания озона.

2. Методика восстановления долгопериодной изменчивости общего содержания озона в стратосфере, основанная на использовании экспериментальных данных по плотности годичных колец деревьев.

3. Результаты восстановления долгопериодной изменчивости общего содержания озона по экспериментальным данным глобального мониторинга озоносферы и плотности годичных колец деревьев для различных районов Евразии.

Достоверность результатов диссертационной работы обеспечивается использованием апробированных статистических методов, данными среднестатистических моделей, статистической достоверностью экспериментальных данных по плотности годичных колец; тестированием разработанного пакета программ с помощью модельного сигнала. Результаты восстановления вариаций общего содержания озона для областей постоянного ОСО отличаются высокой стабильностью и синхронностью на значительном временном интервале, что подтверждает достоверность методики.

Научная новизна

Методика планирования и постановки экспериментов на основе созданного оригинального комплекса программ соответствует современному научному уровню.

Исследования глобальных изменений озоносферы по палеоаналогам на основе оценки цикличности развития и взаимосвязи природных процессов, с учетом влияния на Землю и ее атмосферу естественных факторов, сопоставимы с мировым уровнем этого направления (Briffa K.R. et al., 2001). Предлагаемые подходы в области исследования долгопериодной изменчивости озона по взаимосвязи общего содержания озона в стратосфере и плотности годичных колец хвойных деревьев являются пионерскими.

Основные результаты полученные впервые: Разработана методика реконструкции палеоповедения вариаций общего содержания озона для различных регионов по экспериментальным данным спутникового мониторинга и дендрохронологической сети. Получены единичные реконструкции палеоповедения вариаций озона для Арозы, низовий сибирских рек, а также Алтая. По реконструированному на интервале 500 лет ряду отклонений ОСО в Арозе построен прогноз отклонений ОСО на ближайшие тридцать лет.

Практическая значимость

В настоящее время созданный пакет программ используется для планирования и постановки экспериментов на Сибирской лидарной станции. Использование методики восстановления вариаций ОСО по плотности годичных колец хвойных деревьев позволяет исследовать долгопериодную изменчивость стратосферного озона и прогнозировать эти изменения на региональном уровне.

Апробация работы

Основные результаты докладывались и обсуждались на: 17, 18, 21 международных конференциях по лазерному зондированию (Сендай, Япония, 1994 и Берлин, Германия, 1996, Квебек, Канада, 2002); 8 международной конференции «Оптика лазеров» (С. Петербург, 1995); 1, 2, 3 межреспубликанских симпозиумах «Оптика атмосферы и океана» (Томск, 1994, 1995, 1996); 7, 8, 9 международных симпозиумах «Оптика атмосферы и океана» (Томск, 2000, Иркутск, 2001, Томск, 2002); международных конференциях «MODAS» (Иркутск, 2001) и «ENVIROMIS» (Томск, 2000,2002); международной конференции «Экология Сибири, Дальнего Востока и Арктики» (Томск, 2001); международных рабочих совещаниях «Eleventh ARM Science Team Meeting» (2001 г., 2002 г.); II совещании "Экология пойм сибирских рек и Арктики (Томск, 2000 г.); а также на научных семинарах ИВЭП СО РАН (Барнаул), ИОА СО РАН (Томск) и ИЛ СО РАН (Красноярск).

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Общий объем работы составляет 136 страниц, 11 таблиц и 33 рисунка. Список литературы включает 163 наименования.

Основные выводы и результаты работы:

1. Разработан комплекс программ для восстановления параметров и характеристик стратосферы из данных лазерного зондирования на Сибирской лидарной станции.

2. Выделены критерии экспертной оценки достоверности экспериментальных данных лазерного зондирования.

3.Разработана методика восстановления общего содержания озона по плотности годичных колец хвойных деревьев с низкой плотностью древесины, которая позволяет оценивать изменения уровня стратосферного озона с точностью 5% и временной дискретностью 1 месяц в интервале с апреля по сентябрь. Достоверность методики определяется условиями сбора данных для стандартизированных древесно-кольцевых хронологий и максимальна для низинной и хорошо увлажненной местности.

4.Восстановлено палеоповедение ОСО для различных районов Евразии, в том числе на интервале до 500 лет для местности Ароза, Швейцария.

5.По восстановленному ряду долгопериодной изменчивости ОСО для Арозы, Швейцария выполнен прогноз на ближайшие 30 лет.

6.Установлено, что оптимальными для восстановления вертикального распределения озона из данных лазерного зондирования методом дифференциального поглощения являются сглаживающие алгоритмы числовой фильтрации, позволяющие эффективно минимизировать дисперсию случайной ошибки при известном пространственном разрешении.

7. Результаты восстановления долгопериодной изменчивости общего содержания озона по экспериментальным данным глобального мониторинга озоносферы и плотности годичных колец деревьев для различных районов Евразии подтверждают: существование долгопериодной изменчивости озоносферы. современное состояние озоносферы оценивается как период смены фазы долгопериодных колебаний. наблюдаемый повсеместно общий спад содержания озона в стратосфере в глобальном масштабе с конца 70-х годов прошлого столетия не превышает амплитуд долгопериодных колебаний в прошлом.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Антонова Г. Ф. Рост клеток хвойных, Новосибирск, Наука, 2001, 232 с. Ароза, сайт http://www.epa.gov/docs/ozone/science/arosa.html. 2002.

2. Белан Б.Д., Зуев В.В., СклядневаТ.К., Смирнов С.В., Толмачев Г.И. О роли суммарного озона в фотохимическом образовании его тропосферной части. Оптика атмосферы и океана. Т. 13. №10. 2000. С. 928-932.

3. Бондаренко C.JI. Правдин В.Л., Смирнов С.В. Внешнее устройство к озонометру М 124 для автоматизированных расчетов измерении ОСО // Приборы и техника эксперимента. №4. 1996., С. 167.

4. Бондаренко С.Л., Бурлаков В.Д., Гришаев М.В., Зуев В.В., Маричев В.Н., Правдин В.Л. Лазерное зондирование мезосферы на сибирской лидарной станции // Оптика атмосферы и океана. Т. 7. 1994. № 11-12. С. 1652.

5. Бондаренко С.Л., Ельников А.В., Зуев В.В. Влияние оптических характеристик аэрозоля на результаты лазерного зондирования озона при аэрозольной коррекции исходных данных // Оптика атмосферы и океана. Т. 6. 1993. № 10. С. 1268.

6. Бондаренко С.Л., Ельников А.В., Зуев В.В., Маричев В.Н. Определение концентрации озона при зондировании лидарным методом на длинах волн 308 и 532 нм // Оптика атмосферы и океана. Т. 3. 1990. №7. С. 752.

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

8. Ваганов Е.А., Шашкин А.В. Рост и структура годичных колец хвойных. Новосибирск, Наука, 2000, 232.С.

9. Ваганов Е.А., Шиятов С.Г., Мазепа B.C. Дендрохронологические исследования в Урало-Сибирской Субарктике. Н-ск, Наука, 1996, 245 с.

10. Венская конференция. Международные документы. 1985 г. http://www.ecolife.org.ua/laws/inter/1985/01.php

11. Воскобойников Ю.Е., Катаев М.Ю., Мицель А.А. Решение обратной задачи зондирования газового состава атмосферы на основе дескриптивных сглаживающих сплайнов.// Оптика атмосферы и океана. Т. 4. 1991. № 2. С. 177.

12. Гольданский В. И., Куценко А. В., Подгородецкий М. И. Статистика отчетов при регистрации ядерных частиц . М.: Физматгиз. 1959. 411 с.

13. Де Бор К. Практическое руководство по сплайнам. М.: Радио и связь, 1985. 304 с.

14. Дергачев В.А., Распопов О.М. Долговременные процессы на Солнце, определяющие тенденцию изменения солнечного излучения и поверхностной земной температуры. Геомагнетизм и аэрономия. Т. 40. № 3. 2000. С.9-14.

15. Дьяконов В. П. Справочник по алгоритмам и программам на языке бейсик для персональных ЭВМ. М.: Наука. 1987. 240 с.

16. Ельников Е.В., В.Н. Маричев, К.Д. Шелевой, Д.И. Шелефонтюк Лазерный локатор для исследования стратификации аэрозоля ,Оптика атмосферы , 1, №4, 1988

17. Ельников А.В., Зуев В.В. Двухчастотное лазерное зондирование озона стратосферы в условиях ее сильного аэрозольного наполнения // Оптика атмосферы и океана. Т. 5. 1992. № 10. С. 1050-1054.

18. Ельников А.В., Зуев В.В., Бондаренко С.Л. О восстановлении профилей стратосферного озона из данных лидарного зондирования//Оптика атмосферы и океана. Т. 13. 2000. № 12. С. 1112-1118.

19. Ельников А.В., Зуев В.В., Катаев М.Ю., Маричев В.Н., Мицель А.А. Зондирование стратосферного озона двухволновым УФ-ДП-лидаром: методы решения обратной задачи и результаты натурного эксперимента // Оптика атмосферы и океана, Т. 5. 1992. № 6. С. 576.

20. Ельников А.В., Зуев В.В., Маричев В.Н. Влияние и учет импульсов последействия ФЭУ в лидарных сигналах аэрозольного и молекулярного рассеяния // Оптика атмосферы, 1991. Т. 4. N 2. С.201-209.

21. Ельников А.В. Вертикально-временная структура стратосферного аэрозоля на Томском по данным лазерного зондирования. Диссертация. ТГУ. Томск. 1991. 107 с.

22. Звягинцев A.M., Крученицкий Г.М. Об оценках трендов общего содержания озона в Европе и их связях с циркуляцией атмосферы//Оптика атмосферы и океана. 1997. Т. 10, №9, С. 1045-1051.

23. Звягинцев A.M., Зуев В.В., Крученицикй Г.М., Скоробогатый Т.В. О вкладе гетерофазных процессов в формирование весенней озоновой аномалии в Антарктиде // Исследование Земли из космоса. 2002. № 3. С. 1-6.

24. Зуев В. Е., Наац И. Э. Обратные задачи лазерного зондирования атмосферы. Новосибирск: Наука, 1982. 242 с.

25. Зуев В.В., Зуев В.Е., Маричев В.Н. Лидарные исследования озона // Оптика атмосферы и океана. 1993, Т. 6. № 10. С. 1202-1223.

26. Зуев В.В., Катаев М.Ю., Макогон М.М., Мицель А.А. Лидарный метод дифференциального поглощения. Современное состояние исследований// Оптика атмосферы и океана. Т. 8. № 08. 1995. С. 1136.

27. Зуев В.В., Маричев В.Н., Бондаренко С.Л. Исследование точностных характеристик восстановления профилей температуры по лидарным сигналам молекулярного рассеяния // Оптика атмосферы и океана. Т. 9. 1996а. № 12. С. 1615.

28. Зуев В.В., Маричев В.Н., Бондаренко С.Л., Долгий С.И., Шарабарин Е. В. Лидарные измерения температуры по рэлеевскому рассеянию света в нижней стратосфере за период май-декабрь 1995 г // Оптика атмосферы и океана. Т. 9. 1966. № 10. С. 1386.

29. Зуев В.В., Катаев М.Ю., Маричев В.Н. Методика восстановления профилей озона из данных УФ-лидара: коррекция на аэрозольную и температурную стратификацию // Оптика атмосферы и океана. Т. 9. №10. 1997. С.1103-1111.

30. Зуев В.В. Поведение озонового слоя Земли: возможный вариант развития. Оптика атмосферы и океана. 11. №12. 1998. С. 1356-1357.

31. Зуев В.В., Катаев М.Ю., Маричев В.Н., Мицель А.А., Бойченко И.В. Информационная система для обработки, анализа и хранения данных стратосферных оптических измерений // Оптика атмосферы и океана. Т. 12. 1999. № 5. С. 453-457.

32. Зуев В.В. Разрушение озонового слоя экологическая катастрофа или великая мистификация века // Труды II совещания Экология Сибирских рек и Арктики. Томск. 2000а.

33. Зуев В. В., Бондаренко С. Л., Ельников А. В. Результаты поиска векового цикла солнечной активности в палеоисследованиях // Труды II Совещания «Экология пойм сибирских рек и Арктики, Томск, 20006. С. 41-45

34. Зуев В.В. Дистанционный оптический контроль стратосферных изменений.,Томск МГП: «Раско» , 2000в, 140 с.

35. Зуев В.В. Сибирская лидарная станция уникальный экспериментальный комплекс для дистанционных исследований озоносферы//Оптика атмосферы и океана. Т. 13. 2000 г). №1. С. 94-99.

36. Зуев В. В., Бондаренко С. JI. Анализ дендрохронологических рядов для реконструкции палеоповедения озонового слоя атмосферы // Труды международной конференции «Экология Сибири, Дальнего Востока и Арктики». Томск. 2001а. С. 3-10

37. Зуев В.В., Бондаренко C.JI. Взаимосвязь долгопериодной изменчивости озонового слоя атмосферы с обусловленной УФ-В воздействием изменчивостью плотности древесины // Оптика атмосферы и океана. 2001в, 14, №.12, С.1-4.

38. Зуев В.В., Бондаренко C.JI. К вопросу о долговременной изменчивости озоносферы: взгляд в прошлое и будущее//Оптика атмосферы и океана. Т. 15. 2002. № 10. С. 909-912.

39. Зуев В.В., Бондаренко C.JI. Реконструкция палеоповедения озонового слоя из дендрохронологических данных с использованием спутниковых данных TOMS. Исследования Земли из космоса, №6, 2002, С.

40. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. JL: Гидрометеоиздат. 1979.

41. Ипполитов И.И., Комаров B.C., Мицель А.А // Спектроскопические методы зондирования атмосферы. Новосибирск: Наука, 1985. 144 с.

42. Карташев А.Г. Биоиндикация экологического состояния окружающей среды. Водолей. Томск. 1999. 190 с.

43. Кирдянов А.В. Использование характеристик плотности древесины в дендроклиматологических исследованиях//Сибирский экологический журнал. 1999. N2. С.193-201.

44. Колемаев В. А., Староверов О. В., Турундаевский В. Б. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Высшая школа. 1991. 400 с.

45. Маричев В.Н., Ельников А.В. О методе лазерного зондирования атмосферного озона на длинах волн 308 и 532 нм // Оптика атмосферы и океана. Т. 1. № 5. 1998. С. 77.

46. Межерис Р. Лазерное дистанционное зондирование. М.: Мир. 1987. 550 с.

47. Озеров В. Советы по Дельфи, версия 1.0.6. 1999. stevil@mail.ni

48. Озон в земной атмосфере. Сб. статей под ред. Г.П. Гущина. JL: Гидрометеоиздат. 1966. 200 с.

49. Ортенберг Ф.С., Трифонов Ю.М. Озон: взгляд из космоса. (Космический мониторинг атмосферного озона). М. 1990. 63 с.

50. Отнес Р., Эноксон JI. Прикладной анализ временных рядов. М.: Мир. 1982. 428 с.

51. Пановский Г.А., Брайер Г.В. Статистические методы в метеорологии, Гидрометеоиздат, 1972.

52. Перов С.П., Хргиан А.Х. Современные проблемы атмосферного озона. Ленинград: Гидрометеоиздат. 1980. 285 с.

53. Пудовкин М. И., Морозова А.Л. 11-летние вариации климата в Швейцарии с 1700 по 1989 г. и солнечная активность // Геомагнетизм и аэрономия, 2000, т. 40, №3, с. 3-8.

54. Распопов О.М., Дергачев В.Д., Шумилов О.И., Крир К.М. Петрова Г.Н. Воздействие вариаций потока космических лучей, вызванных изменениями геомагнитного дипольного момента, на изменчивость климата. Геомагнетизм и аэрономия. Т. 40. №1. 2000. С. 97-108.

55. Программы NOAA по реконструкции климата, (http://www.ngdc.noaa.gov/paleo/recons.html), 2002

56. Семенов С.М., Кунина И.М., Кухта Б.А. Тропосферный озон и рост растений в Европе. Москва. 1999. С. 207.

57. Сизиков B.C. Устойчивые методы обработки результатов. СПб.: СпецЛит. 1999. 240 с.

58. Тальрозе В.Л., Порейкова А.И., Ларин И.К. и др. Химико-кинетические критерии воздействия на озоносферу веществ естественного и антропогенного происхождения // Изв. АН СССР. Сер. ФАО. 1978. Т. 14. №4. С. 355-365.

59. Тихонов А. Н., Арсенин В. Я. Методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1986. 288 с.

60. Чуев Ю. В. Михайлов Ю. Б., Кузьмин В. И. Прогнозирование количественных характеристик процессов. М.: Сов. радио. 1975. 430 с.

61. Шиятов С.Г., Мазепа B.C., Фритс Г. Влияние климатических факторов на радиальный прирост деревьев в высокогорье Урала. Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. Т. 14. С. 125-134.

62. Anderson J.G., Brune W.H., Proffitt M.N. // J. Geophys Res. 1989. V.94. P. 11465.

63. Bais A.F., Zerefos C.S., Meleti C., Ziomas I.C., Tourpali K., Karaouza V. and Balis D. Variability of solar UV-B radiation at high and middle latitudes during EASOE 1991/92 // J. Geophys. Res. 1998. PP. 5199-5204.

64. Barnes, PP. W., S. D. Flint, and M. M. Caldwell. Morphological responses of crop and weed species of different growth forms to ultraviolet-B radiation//American Journal of Botany. 1999. N77. PP. 135460.

65. Beneficial effects of enhanced UV-B radiation ubder field condition: improvement of needle water relations and survival capacity of Pinus pinea L. seedlings during the dry Meditarranean summer // Plant Ecology. 1997. V. 28. PP. 101-108.

66. Bernhard G., Mayer B. and Seckmeyer G. Measurements of spectral solar UV irradiance in tropical Australia//J. Geophys. Res. 1997. V. 102. PP. 8719-8730.

67. Blackman R. В., Tukey J. The measurement of power spectral from the point of view of communication engineering. New York: Dover. 1958.

68. Bodhaine B.A., Dutton E.G., McKenzie R.L., Johnston PP. V. Spectral UV measurements at Mauna Loa: July 1995-July 1996//J. Geophys. Res. 1997. V. 23. PP. 2121-2124.

69. Bojkov R.D., Fioletov V.E. and Diaz S.B. The relationship between solar UV irradiance and total ozone from observations over southern Argentina // Geophys. Res. Lett. 1995. V. 22. PP. 1249-1252.

70. Bradley R.S., Eddy J.A. Records of past global changes. Global Changes of the Past, Ed. R.S. Bradley. Boulder. Colorado: UCAR/OIES. 1989. PP. 5-9.

71. Briffa K. R., Osborn T. J., Schweingruber F. H., Harris I. C., Jones PP. D., Shiyatov S. G., Vaganov E.A. Low-frequency temperature variations from a northern tree ring density network // J. Geophys. Res .2001. V. 106. D3. PP. 2929-2941.

72. Browell E.V. Proceedings of the IEEE. 1989. V. 77. N3. PP. 419-432.

73. Brtihl C. and Crutzen PP. J. On the disproportionate role of tropospheric ozone as a filter against solar UV-B radiation // Geophys. Res. Lett. 1989. V. 16. PP. 703-706.

74. Chapman S. A theory of upper-atmospheric ozone // Mem. Roy. Meteor. Soc. 1930. V. 3. PP. 103-125.

75. Diaz S.B., Booth C.R., Lucas T.B. and Smolskaia I. Effects of ozone depletion on irradiances and biological doses over Ushuaia //Advances in Limnology. 1994. V. 43. PP. 115-122.

76. Dillenburg L.R., Sullivan J.H. and Teramura A.H. Leaf expansion and development of photosynthetic capacity and pigments in Liquidambar styraciflua- effects of UV-B radiation // American Journal of Botany. 1995. V. 82. PP. 878-885.

77. Dobson G.M.B. Exploring the Atmosphere. Oxford: Claredon Press. 1968.

78. Dobson G.M.B. and Harrison D.N. Measurements of the amount of ozone in the earth's atmosphere and its relation to other geophysical conditions // Proc. Roy. Soc. V. Al 10. P.P. 660-693. 1926.

79. Dobson G.M.B. Observations of the amount of ozone in the earth's atmosphere, and relation to other geophysical conditions. Part IV // Proc. Roy. Soc. V. A129. P.P. 411-433. 1930.

80. FilteringBase, библиотека компонентов для delphi.http://www.basegrouPP. ru/download/filteringbase.htm, 2002.

81. Fritts H. C. Tales Trees Tell A Year in the Life of a Pine Tree ву http://tree.ltrr.arizona.edu/~hal/tverlif3.pdf. 2002

82. Gehrke C. Impacts of enhanced ultraviolet-B radiation on mosses with contrasting morphology and growth patterns in a subarctic heath ecosystem // Ecology. 1998. PP. 45-60.

83. Gleason J., Barthia PP. K., Herman J.R., McPeters R„ Newman PP., Stolarski R.S., Flynn L., Labow G., Larko D., Seftor C., Wellemeyer C., Komhyr W.D., Miller A.J. and Planet W. Record low global ozone in 1992//Science. 1993. V. 260. PP. 523-526.

84. Fabry C., and Buisson M. Etude d'extrenute ultraviolette du spectre solaire // J. Phys. Rad. V. 2. P.P. 197206. 1921.

85. Fabry C., and Buisson M. L'absorption de l'ultraviolet par l'ozone et la limite du spectre solaire // J. Phys. Rad. V. 3.P.P. 196-206. 1913.

86. Grant W. B. Ozone Measuring Instruments for the Stratosphere. Optical Society of America. Washigton. 1989. 438 PP.

87. Gwynn-Jones D., Lee J.A. and Callaghan T.V. Effects of enhanced UV-B radiation and elevated carbon dioxide concentrations on a sub-arctic forest heath ecosystem // Plant Ecology 1997. V. 128. PP. 242249.

88. Kerr J.B. and McElroy C.T. Evidence for large upward trends of ultraviolet-B radiation linked to ozone depletion//Science. 1993. V. 262 PP. 1032-1034.

89. Kirsi Laakso Effects of ultraviolet-B radiation (UV-B) on needle anatomy and glutathione status of field-grown pines Department of Biology. Oulu. Finland. 1999. 150 PP.

90. Kirsi Laakso Satu Huffimen Effects of ultraviolet-B radiation (UV-B) on conifers // Environmental Pollution 99. 1998. PP. 313-328

91. Кок B. Photosynthesis the pathway of energy // Plant biochemistry, J. Bonner and J.E. Varner (eds.), N.-Y.: Academic. 1965. P. 903-930.

92. Madronich S. Implications of recent total atmospheric ozone measurements for biologically active ultraviolet radiation reaching the Earth's surface // Geophys. Res. Lett. 19. 1992. PP. 37-40.

93. Madronich S. UV radiation in the natural and perturbed atmosphere // In Environmental Effects of UV (Ultraviolet) Radiation, Tevini, M. (ed.), Lewis Publisher, Boca Raton. 1993. PP. 17-69.

94. Madronich S., McKenzie R.L., Bjorn L.O., Caldwell M.M. Changes in biologically active ultraviolet radiation reaching the Earth's surface // J. of Photochemistry and Photobiology. 46. 1998. PP. 5-19.

95. Mayer В., Seckmeyer G., Kylling A. Systematic long-term comparison of spectral UV measurements and UVSPEC modeling results // J. Geophys. Res. 102 . 1997. PP. 8755-8767.

96. McDermid I. S., Godin S., and Lindquist L. 0. Ground based lidar DIAL system for long-term measurements of stratospheric ozone//Appl. Opt. 29. 1990. PP. 3603-3612.

97. McKinlay A.F., Diffey B.L., A reference action spectrum for ultraviolet induced erythema in human skin // in: W.R. Passchier, B.F.M. Bosnjakovic (Eds.), Human Exposure to Ultraviolet Radiation: Risks and Regulations, Elsevier, Amsterdam, 1987.

98. Megie G. and Menzies R. Complementarity of UV and IR Differential Absorption Lidar for Global Measurements of Atmospheric Species // Appl. Opt. 19. 1980. PP. 1173.

99. Megie G., Ancellet G., and Pelon J. Lidar measurements of ozone vertical profiles //Appl. Opt. 24. 1985. PP. 3454-3463.

100. Mims F.M.III., Ladd J.W. and Blaha R.A. Increased solar ultraviolet-B associated with record low ozone over Texas // Geophys. Res. Lett. 22. 1995. PP. 227-230.

101. Murali N.S. and Teramura A.H. Effects of ultraviolet-B irradiance on soybean. VII. Biomass and concentration and uptake of nutrients at varying P supply // J. of Plant Nutrition 8. 1985. PP. 177-192.

102. Noble Robert J. Ultraviolet-B radiation effects on early growth of conifer seedlings, http://www.rycomusa.com/asppl997/45/0442.shtml

103. Orsolini Y., Stephenson D. В., and Doblas-Reyes F.J. Storm track signature in total ozone during the Northern Hemisphere winter // Geophys. Res. Lett. 25. 1998. PP. 2413-2416

104. Orsolini Y. Lonlived tracer patterns in the summer polar stratosphere // Geophys. Res. Lett. 28. 2001. PP. 3855-3858.

105. Pellone C., Boutron C. F. Post-Industrial Revolution changes in large-scale atmosheric pollution of the northern hemisphere by heavy metals as documented in central Greenland snow and ice // J. Geophys. Res. V. 100. D8. 1995. PP. PP. 605- 616.

106. Pelon J. and Megie G. Ozone Vertical Distribution and Total Content as Monitored Using a Ground Based Active Remote Sensing System. Nature London. 1982a. 299 PP.

107. Pelon J. and Megie G. Ozone Monitoring in the Troposphere and Lower Stratosphere: Evaluation and Operation of a Ground Based Lidar Station // J. Geophys. Res. 87. C7. 1982b. PP. 4947.

108. Penhale P. A. (Eds.), Ultraviolet Radiation in Antarctica: Measurements and Biological Effects. AGU Antarctic Research Series. V. 62. American Geophysical Union. Washington. DC. 1994. P.P. 39-42.

109. Petropoulou Y., Kyparissis, A., Nikolopoulos D. and Manetas Y. 1995. Enhanced UV-B radiation alleviates the adverse effects of summer drought in two Medieterranean pines under field conditions. Physiologia Plantarum 94:37-44.

110. Report Environmental effects of ozone depletion: Interim Summary August. 2000

111. Report: Environmental effects of ozone depletion: 1998 Assessment, November 1998 http://www.gcrio.org/UNEP1998/UNEP98p28.html

112. Searles PP. S., Caldwell M.M. and Winter K. 1995. Response of five tropical dicotyledon species to natural solar ultraviolet-B radiation. American Journal of Botany 82:445-453.

113. SteinbreehtW., Carswell A.T //Abstracts of 16th ILRC, Massachusetts, USA, 1992. Part. 1. PP. 27 30.

114. Stocker Ci. Zm einigen theoretischen and methodischen Aspecten der Bioindication // Arch. Naturschutz and Land-schafiforsch. 1981. V. 21. № 4 P.P. 187-209.

115. Sullivan J.H. 1997. Effects of increasing UV-B radiation and atmospheric CO2 on photosynthesis and growth: implications for terrestrial ecosystems. Plant Ecology 128:194-206.

116. Sullivan J.H. and Teramura A.H. 1990. Field study of the interaction between solar ultraviolet-B radiation and drought on photosynthesis and growth in soybean. Plant Physiology 92:141-146.

117. Sullivan J.H. and Teramura A.H. 1992. The effects of ultraviolet-B radiation on loblolly pine. 2. Growth of field-grown seedlings. Trees 6:115-120.

118. Sullivan J. H., Howells B.W., Ruhland C.T. and Day T.A. 1996. Changes in leaf expansion and epidermal screening effectiveness in Liquidambar styraciflua and Pinus taeda in response to UV-B radiation. Physiologia Plantarum 98:349-357.

119. Taalas PP., Damski J., Kyro E., Ginzberg M. and Talamoni G. 1997. Effect of stratospheric ozone variations on UV radiation and on tropospheric ozone at high latitudes. J. Geophys. Res. 102:1533-1539.

120. Tsitas S.R. and Yung Y.L. 1996. The effect of volcanic aerosols on ultraviolet radiation in Antarctica. Geophys. Res. Lett. 23:157-160.

121. Uchino O., Maeda M., Kohno J., Shibata Т., Nagasawa C., and Hirono M. Observation of the stratospheric ozone layer by XeCl laser radar // Appl. Phys. Lett. 33. 1978. PP. 807-809.

122. Vogelmann A.M., Ackerman T.PP. and Turco R.PP. 1992. Enhancements in biologically effective radiation following volcanic eruptions. Nature 359:47-49.

123. Werner J., Rothe K., and Walther H. Monitoring of the ozone stratospheric layer by laser radar //Appl. Phys. В 32. 1983. PP. 113-118.

124. WMO (World Meteorological Organization) Scientific Assessment of Ozone Depletion:. In Global Ozone Research and Monitoring Project, Albritton, D.L, Watson, R.T. and Aucamp, PP. J. (eds.), Report No. 37, World Meteorological Organization, Geneva. 1994.

125. WMO, Scientific Assessment of Ozone Depletion: 1998, WMO Global Ozone Research and Monitoring Project Report No. 44, Geneva, 1998.

126. WSL, http://www.ngdc.noaa.gov/paleo/ftp-search.html, 2002.

127. Zepp R.G., Callaghan T.V., Erickson D.J. Effects of enhanced solar ultraviolet radiation on biogeochemical cycles // Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology V.46 .1998. P.P.69-82

128. Zuev V. V., Smimov S. V., Bondarenko S. L, and Dolgii S. I. Observations of Changing the Wintertime Mid-Latitude Ozonosphere Over Tomsk in 1995-2001. Eleventh ARM Science Team Meeting Proceedings, Atlanta, Georgia. 2001. PP. PP. 1-5

129. Zuev V.V., Dolgii S.I., Bondarenko S.L. Cyrclicity of ozonosphere variations. In: ILRC 21. 2002. PP. 431-432.

130. Zuev V. E„ Zuev V. V., Makushkin Yu. S, et al // Appl. Opt. 1983. V. 22. № 23. PP. 3733-3741.1. PQCOip--rvj.rгосудак м-h