Обсуждаются тенденции повышения информативности тепловизионного канала оптико-электронных приборов наблюдения и рассматривается методика использования свойств собственного поляризованного теплового излучения объектов для определения их трёхмерной формы. Приводятся схема макета установки для получения поляризационных тепловых изображений, математическая модель и результаты эксперимента по получению и обработке поляризационных термограмм объектов и определению их трёхмерной формы.
А.А. ВИНОГРАДОВА1, А.О. ВЕРЕМЕЙЧИК2 1Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, Пыжевский пер., 3, 119017, Москва, Россия anvinograd@yandex.ru 2Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, ГСП-3, Воробьевы горы, 119899, Москва, Россия
Ключевые слова: сажа, черный углерод, перенос в атмосфере, Арктика, загрязнение атмосферы, окружающая среда, заповедники России
Страницы: 443-451 Подраздел: АЭРОЗОЛИ СИБИРИ
Выполнены первые модельные оценки распространения антропогенной сажи, или черного элементного углерода (black carbon – ВС), в атмосфере от городов и регионов России в район Ненецкого заповедника, расположенного в дельте р. Печора на юго-восточном побережье Баренцева моря. Анализ пространственного поступления воздушных масс в район заповедника основан на 10-летних (2001–2010) массивах ежедневных траекторий для января, апреля, июля и октября (модель HYSPLIT4 на базе данных реанализа метеорологической информации на сайте http://www.arl.noaa.gov/ready). Рассчитаны и приведены на картах средние распределения функции потенциальных источников для разных месяцев, ранжирующие окружающие территории по эффективности переноса от них сажи на субмикронном аэрозоле в район заповедника. Эти результаты могут быть использованы для анализа влияния как уже существующих, так и новых проектируемых точечных источников сажи (отдельных городов и производственных комплексов), а также протяженных источников сажи (пожаров) на ее содержание в удаленных районах Восточно-Европейской Арктики. Получены оценки концентрации антропогенной сажи в воздухе и в осадках, а также ее потоков на поверхность, которые разумно соответствуют немногочисленным литературным данным измерений и других модельных расчетов. Обсуждаются основные проблемы, связанные с моделированием рассматриваемых процессов, и приводится краткий обзор последних экспериментальных и модельных исследований содержания ВС в воздухе и на поверхности в Российской Арктике.
На основе региональной модели «Северный Ледовитый океан (СЛО) – Северная Атлантика», разработанной в ИВМиМГ СО РАН, проведены расчеты по моделированию состояния водных масс СЛО на период с 1948 по 2010 г. Анализ термохалинных характеристик Восточно-Сибирского шельфа показал наличие положительного тренда придонной температуры в результатах расчета, что соответствует данным измерений. В предположении увеличения газовой проницаемости многолетних мерзлых донных осадков, как следствия климатических изменений, были проведены численные эксперименты по поступлению растворенного метана в воды шельфа из донных резервуаров в виде диффузионных потоков. Из анализа результатов модельных экспериментов следует, что суммарная эмиссия метана на шельфе морей Восточной Арктики за период 2002–2010 гг. может составить от 16 до 54 кт/год.
Представлены результаты исследований динамики термодинамического состояния тропосферы, полученные в 2012 г. с помощью микроволнового многоканального измерительного комплекса «Микрорадком». В состав комплекса входят 4 СВЧ-радиометра с частотами 53–58 (многоканальный), 56,6 (сканирующий), 22,235 и 37 ГГц, радиолокационный измеритель интенсивности жидких осадков и видеосистема наблюдения за облачностью. Комплекс обеспечивает измерение профилей температуры атмосферы в диапазоне высот 0–10 км с детализацией в пограничном слое (0–1,5 км), общего содержания водяного пара в столбе атмосферы и водозапаса облаков. Измерения проводились в г. Долгопрудный Московской области в период с 1 марта по 31 декабря 2012 г. Приведены примеры наиболее интересных с точки зрения физики облаков результатов измерений, а также данные сравнений результатов дистанционных измерений профилей температуры и влагозапаса атмосферы с данными радиозондирования.
Рассматриваются результаты исследования ионного состава и кислотности атмосферных осадков на сельских станциях сети EAНET – Листвянка (Иркутская область) и Приморская (Приморский край) за период 2005–2011 гг. Исследования показали, что атмосферные осадки на станции Листвянка имеют в среднем меньшую минерализацию, но более закислены, чем на станции Приморская. За наблюдаемый период в осадках ст. Листвянка произошел рост минерализации и рН, на ст. Приморская – снижение. В формировании кислотности осадков на обеих станциях все более увеличивается вклад нитратов, концентрации которых за наблюдаемый период выросли. Для определения влияния внешних источников на формирование состава осадков проведены расчеты на модели HYSPLIT. Анализ обратных траекторий движения воздушных масс показал, что в 2011 г. наиболее низкие значения рН в осадках на ст. Приморская отмечались при выходе юго-западных циклонов с территории Китая и Кореи. В Листвянке их повышенная кислотность наблюдалась при перемещении воздушных масс с северо-запада, когда осадки формировались над промышленными районами Восточной Сибири.
Г.С. ЖАМСУЕВА1, А.С. ЗАЯХАНОВ1, А.В. СТАРИКОВ1, В.В. ЦЫДЫПОВ1, Т.С. БАЛЬЖАНОВ1, Д. АЗЗАЯА2, Д. ОЮНЧИМЭГ2, Т.В. ХОДЖЕР3, Л.П. ГОЛОБОКОВА3, Ю.С. БАЛИН4, М.В. ПАНЧЕНКО4 1Институт физического материаловедения СО РАН, 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 8, Россия lrf@pres.bscnet.ru 2Институт метеорологии и гидрологии Монголии, 210646, г. Улан-Батор, Жулчны гудамж, 5, Монголия 3Лимнологический институт СО РАН, 664033, г. Иркутск, ул. Улан-Баторская, 3, Россия khodzher@lin.irk.ru 4Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1, Россия balin@iao.ru
Ключевые слова: аэрозоль, химический состав аэрозолей, пустыня Гоби, взвешенные частицы
Страницы: 472-477 Подраздел: АЭРОЗОЛИ СИБИРИ
Представлены результаты исследований компонентного состава аэрозолей в атмосфере Монголии, полученные в ходе российско-монгольской экспедиции в 2011 г. Выявлено, что в зимний период в Южной Гоби (Ханбогд и Даланзадгад) химический состав аэрозолей определяется выбросами, связанными с горнодобывающей промышленностью в регионе. Обнаружено, что в Сайншанде, где отсутствуют крупные источники антропогенных выбросов, основную роль в формировании аэрозолей играет дальний перенос загрязняющих примесей со стороны Китая. Сравнительный анализ аэрозолей показал, что компонентный состав аэрозольных частиц в Улан-Баторе имеет значительное сходство с аэрозолями в Пекине в зимнее время.
Предложена двухпараметрическая модель, позволяющая восстанавливать коэффициенты аэрозольного ослабления излучения в видимом диапазоне длин волн на протяженной приземной трассе по небольшому числу параметров, полученных в локальном объеме воздуха. Входными параметрами модели служат коэффициент направленного аэрозольного рассеяния под углом 45° на длине волны 0,52 мкм и массовая концентрация микрокристаллического углерода в атмосферном воздухе. Получена оценка спектральной зависимости альбедо однократного рассеяния в диапазоне длин волн 0,45–3,9 мкм.
Е.Е. ЛЯПИНА
Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, 634055, Томск, пр. Академический, 10/3 eeldv@mail.ru
Ключевые слова: ртуть, снег, аэрозоль, мониторинг, токсичность, концентрация
Страницы: 490-493 Подраздел: АЭРОЗОЛИ СИБИРИ
Техногенное геохимическое преобразование атмосферного воздуха урбанизированных территорий – один из актуальных вопросов современной экологии. Наиболее чутким, доступным и достоверным индикатором уровня загрязнения атмосферного воздуха и площади распространения потоков загрязняющих веществ в условиях города является снеговой покров.
С.В. ЗУЕВ, В.А. ЛЕВИКИН
Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, 634021, г. Томск, пр. Академический, 10/3 zuev@imces.ru
Ключевые слова: общий балл облачности, синева неба
Страницы: 510-512 Подраздел: АЭРОЗОЛИ СИБИРИ
Предложен способ определения общего балла облачности по цветным панорамным изображениям всего небосвода путем анализа цветовых составляющих каждой точки изображения с использованием RGB-модели синтеза цвета. Точке исходного изображения присваивается значение «синева неба», если значение ее синей составляющей больше значения и красной и зеленой составляющих. И наоборот, значение «не синева неба» присваивается тем точкам, у которых значение синей составляющей ниже, чем значение или красной или зеленой составляющих. Общий балл облачности определяется как относительное количество точек изображения, которым присвоено значение «не синева неба». Проведено сравнение значений общего балла облачности, полученных визуальным способом по данным метеообсерватории ИМКЭС СО РАН и с помощью программы «Синева», реализующей предлагаемый способ.
В.В. ГОЛОВКО1, В.Л. ИСТОМИН2, К.П. КУЦЕНОГИЙ1 1Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090, г. Новосибирск, ул. Институтская, 3 golovko@ns.kinetics.nsc.ru 2Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, 630090, г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, 15 impuls@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: скорость седиментации, пыльцевые зерна, агломераты, анемофильные растения, импульс воздуха
Страницы: 513-518 Подраздел: АЭРОЗОЛИ СИБИРИ
Исследована седиментация пыльцевых частиц кукурузы, пихты сибирской, клена ясенелистного, ореха маньчжурского, облепихи крушиновидной, дуба черешчатого. Показано, что при распылении пыльцы данных шести видов растений образуется значительное количество агломератов из 2 или большего числа зерен, на долю которых приходится от 33,3 до 44,8% образующихся частиц, при этом в состав данных агломератов входит от 60,4 до 72,3% распыленной пыльцы. Определена скорость седиментации агломератов, в состав которых входит от 1 до 6 зерен пыльцы. Установлена зависимость скорости седиментации агломерата от числа входящих в него пыльцевых зерен.