И.А. СУТОРИХИН1,2, В.И. БУКАТЫЙ1, О.Б. АКУЛОВА1 1Институт водных и экологических проблем СО РАН, 656038, г. Барнаул, ул. Молодежная, 1 sia@iwep.ru 2Алтайский государственный университет, 656015, г. Барнаул, пр. Ленина, 61
Ключевые слова: озера, спектральная прозрачность воды, показатель ослабления света, хлорофилл а, фитопланктон
Страницы: 801-806 Подраздел: ОПТИКА КЛАСТЕРОВ, АЭРОЗОЛЕЙ И ГИДРОЗОЛЕЙ
По результатам сезонных измерений спектральной прозрачности и концентрации хлорофилла а в воде разнотипных озер Алтайского края в период 2011–2013 гг. найдена зависимость между этими показателями, представленная в виде аппроксимационной кривой, удовлетворяющей закону Бугера. Проведен анализ полученных экспериментальных данных с учетом дисперсного состава частиц (клеток) водорослей фитопланктона.
В приближении геометрической оптики проведено численное моделирование рассеяния света на ледяных кристаллах перистых облаков вида «пуля» и «усеченная пуля», ориентированных преимущественно в горизонтальной плоскости. Для данных частиц рассматривался параметр формы F = 10, максимальная величина флаттера принималась равной 5°. С учетом флаттирования рассмотрены как Парри-ориентация кристаллических частиц в пространстве, так и 3D-ориентация. На основе полученных результатов представлены табличные данные о распределении рассеянного излучения по наиболее ярким гало. Проведено сравнение полученных данных с данными для случая рассеяния света на простом гексагональном столбике.
Представлена методика автоматической идентификации внутренних гравитационных волн (волн плавучести) в атмосферном пограничном слое по результатам дистанционного акустического зондирования. Методика основана на анализе эхограмм содара с использованием методов искусственного интеллекта и цифровой обработки изображений. Методика ориентирована на идентификацию определенного типа проявлений внутренних гравитационных волн на эхограммах содара и апробирована на большом количестве экспериментальных данных. Проведены оценки периодов и амплитуд внутренних гравитационных волн данного типа по тестовой выборке из 72 эхограмм содара.
Н.В. РОКОТЯН1, R. IMASU2, В.И. ЗАХАРОВ1, К.Г. ГРИБАНОВ1, М.Ю. ХАМАТНУРОВА1 1Уральский федеральный университет, 620083, г. Екатеринбург, пр. Ленина, 51, Россия nrokotyan@gmail.com 2Atmosphere and Ocean Research Institute, the University of Tokyo General Research, Building Room No. 315b, 5-1-5 Kashiwanoha, Kashiwa-shi, Chiba 277-8568, Japan imasu@aori.u-tokyo.ac.jp
Ключевые слова: дистанционное зондирование, Фурье-спектрометрия, углеродсодержащие парниковые газы, СO2, CH4, GOSAT, FTIR, валидация, Уральская атмосферная станция
Страницы: 819-825 Подраздел: ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ АТМОСФЕРЫ, ГИДРОСФЕРЫ И ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ
Обработана серия спектров пропускания атмосферы высокого разрешения в ближнем ИК-диапазоне 4000–10000 см–1, зарегистрированных на Уральской атмосферной Фурье-станции в Коуровке в период 2012–2013 гг. Решена обратная задача восстановления средней концентрации CO2 и CH4 в атмосферном столбе из измеренных спектров. В полученных данных по концентрации атмосферного метана в пределах ошибки восстановления не наблюдается выраженного сезонного цикла, тогда как в концентрации CO2 явно выражены сезонные вариации с достаточно большой амплитудой, наблюдаемые также в результатах спутникового зондирования. Сравнение среднемесячных данных спутникового зондирования японского сенсора TANSO–FTS/GOSAT в исследуемом регионе демонстрирует хорошее согласие с восстановленными значениями концентрации CO2, а в среднемесячных данных по CH4 корреляция практически не наблюдается. В результате из полученных данных наземного и спутникового зондирования определена амплитуда сезонных колебаний CO2 в атмосферном столбе в районе Коуровки, которая составляет 14–15 ppm, что характеризует мощность фотосинтеза лесной экосистемы Урала.
Развит ранее предложенный метод оценки движения воздушных масс в нижней стратосфере на основе совмещения двух полей общего содержания озона (ОСО) — за текущий и предыдущий дни, с использованием корреляционно-экстремального алгоритма. Исследуется зональный перенос воздушных масс за 1997–2004 гг. в Cеверном и Южном полушариях. Отмечается близость средних значений полученных в работе зональной скорости в нижней стратосфере и зональной скорости ветра в тропосфере относительно земной поверхности. Рассчитан индекс интенсивности зонального движения Е.Н. Блиновой для широт 40–65° Северного и Южного полушарий. Обнаружено, что поле ОСО в нижней стратосфере умеренных широт Южного полушария вращается быстрее поля Северного в 1,8 раза. В Южном полушарии с июля по октябрь 2003 г. наблюдалось аномальное уменьшение данного индекса, по-видимому, связанное с усилением солнечной активности. Анализ значений угловой скорости нижней стратосферы в области умеренных широт Северного и Южного полушарий и орбитальной скорости Земли показал наличие тесной корреляционной связи.
В.А. СКВОРЦОВ1, К.В. ЧУДНЕНКО2 1Иркутский государственный университет, 664003, г. Иркутск, ул. К. Маркса, 1 dekanat@geogr.isu.ru 2Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, 664033, г. Иркутск, ул. Фаворского, 1а chud@igc.irk.ru
Ключевые слова: термодинамическая модель, эмиссия, парниковые газы, атмосфера, температура, факторы, климат
Страницы: 833-840 Подраздел: АТМОСФЕРНАЯ РАДИАЦИЯ, ОПТИЧЕСКАЯ ПОГОДА И КЛИМАТ
Проведено термодинамическое моделирование эмиссии углерода, метана, закиси азота, хлорфторуглеродов в приповерхностном слое атмосферы до высоты 500 м при средней температуре поверхности Земли 15°С и в нижних слоях тропосферы на высоте до 2 км при температуре 3°С и соответствующих давлениях 1013,25 и 790 гПа. Установлено, что при увеличении концентрации CO2 в приземной атмосфере в 2 раза температура на планете к 2100 г. может возрасти до 18,15°С, с учетом дополнительного вклада CH4 — до 19,42°С, с учетом N2O — до 20,08°С, а с учетом всех газов, вместе взятых, включая хлорфторуглероды и водяной пар, — до 22,68°С; в нижней тропосфере при увеличении CO2 температура поднимется до 4,63°С, с дополнительным вкладом CH4 до 5,83°С, с учетом N2O — до 6,50°С, а с учетом всeх газов, включая хлорфторуглероды и водяной пар, — до 7,91°С.
В.А. БАНАХ1, И.Н. СМАЛИХО1, S. RAHM2 1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1, Россия banakh@iao.ru 2Институт физики атмосферы Германского аэрокосмического центра, Мюнхнер-штрассе, 20, 82234, Оберпфаффенхофен-Весслинг, Германия Stephan.Rahm@dlr.de
Ключевые слова: когерентный доплеровский лидар, отношение сигнал-шум, структурная характеристика показателя преломления, скорость диссипации турбулентной энергии
Страницы: 841-845 Подраздел: АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Предложен способ определения структурной характеристики показателя преломления воздуха из данных импульсного когерентного доплеровского ветрового лидара. Выполнена апробация предложенного способа в атмосферных экспериментах. Получены временные зависимости структурной характеристики показателя преломления в приземном слое атмосферы и проведено их сопоставление с временными ходами скорости диссипации кинетической энергии турбулентности, полученными из тех же лидарных данных. Таким образом показано, что когерентные лидары могут использоваться для исследования не только ветровой, но и температурной турбулентности.
С.В. ЗУЕВ1, А.В. ГОЧАКОВ2, Н.П. КРАСНЕНКО1, А.Б. КОЛКЕР3 1Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, 634021, г. Томск, пр. Академический, 10/3 zuev@imces.ru 2Сибирский региональный научно-исследовательский гидрометеорологический институт, 630099, г. Новосибирск, ул. Советская, 30 test@sibnigmi.ru 3Новосибирский государственный технический университет, 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20 alexk@sibnigmi.ru
Ключевые слова: общий балл облачности, синева неба, вейвлет
Страницы: 846-848 Подраздел: АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Представлены результаты наземных инструментальных измерений общего балла облачности по RGB-методу, основанному на анализе синевы неба, и по методу выделения контуров облаков путем двумерного вейвлет-анализа и их сравнение с данными визуальных измерений на метеостанции ИМКЭС СО РАН. Согласно проведенным исследованиям результаты измерений по RGB- и вейвлет-методам хорошо согласуются между собой, но имеют значительные расхождения с данными визуальных измерений, особенно в случаях, когда на небе присутствуют перистые облака. Как RGB-, так и вейвлет-метод определения общего балла облачности имеют несложные алгоритмы работы и используют недорогую регистрирующую аппаратуру, что позволяет использовать их для дистанционных измерений в автоматическом режиме без непосредственного присутствия оператора.
В.К. Баев, А.Н. Бажайкин
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск baev@itam.nsc.ru
Ключевые слова: топливная струя, характерное время горения, отрыв, длина отрыва, нормальная скорость пламени, критериальное описание
Страницы: 3-7
Описаны результаты экспериментального исследования влияния примеси СО2 к метану и пропан-бутановой смеси на условия стабилизации диффузионного пламени в воздухе. Показано, что с ростом концентрации СО2 в топливе существенно увеличивается длина отрыва пламени, в основном вследствие изменения скорости и концентрации в районе точек "поджога" и в меньшей степени вследствие увеличения характерного времени горения. Получены данные по влиянию примеси СО2 к топливу в количествах, превышающих расход топлива до ≈1.5 раз, на характерное время горения.
М. Козубкова1, Я. Крутиль2, В. Неврлий1 1Остравский технический университет, CZ-708 33 Острава, Чешская Республика miladak.ozubkova@vsb.cz 2Технологический университет Брно, CZ-616 69 Брно, Чешская Республика krutil@fme.vutbr.cz
Ключевые слова: модель взрыва метана, волна давления, химические реакции, кинетика
Страницы: 8-14
Проведено моделирование турбулентного горения метана в областях со сложной геометрией. Подобраны параметры для одностадийной и двухстадийной моделей химической кинетики. Параметры химической кинетики существенно влияют на корректность математической модели горения, используемой для расчета характеристик взрыва метановоздушной смеси в жилом доме. Проведено сравнение с результатами экспериментальных измерений.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
