На Фурье-спектрометре Bruker IFS 125HR в диапазоне 2250-2400 см-1 при комнатной температуре зарегистрированы спектры поглощения углекислого газа, находящегося в аэрогеле с порами размером 60 нм. Определены параметры спектральных линий CO2, показана зависимость их полуширин от вращательных квантовых чисел. Проведено сравнение с данными, представленными в литературе.
Представлено решение задачи рассеяния света на сферических частицах, адаптированное для интерпретации лидарных сигналов в прикладных задачах. Решение получено для типичных длин волн, использующихся в задачах лазерного зондирования: 0,355; 0,532; 0,905; 0,940; 1,064; 1,55; 2,15; 10,6 мкм, в рамках теории рассеяния Г. Ми для воды и льда. Присущие решению высокочастотные осцилляции в направлении рассеяния назад сглажены посредством скользящего среднего, что позволяет строить быстрые и эффективные алгоритмы для наблюдающихся в атмосфере распределений частиц по размерам.
В работе исследовалась взаимосвязь между изменениями концентраций CH4, CO, CO2, NO, NO2, O3, SO2 и счетной концентрации аэрозолей с частицами диаметром более 0,4 мкм и следующими метеовеличинами: температурой воздуха, атмосферным давлением, направлением и скоростью ветра, суммарной солнечной радиацией и ультрафиолетовой радиацией в диапазоне 295-320 нм, относительной влажностью и упругостью водяного пара. Использовались данные мониторинга состава воздуха (за период 1993-2018 гг.) на TOR-станции в районе Академгородка г. Томска.
А.А. НИКИТЕНКО, Ю.М. ТИМОФЕЕВ, И.А. БЕРЕЗИН, Я.А. ВИРОЛАЙНЕН, А.В. ПОЛЯКОВ
Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия nikki_nic@mail.ru
Ключевые слова: пространственно-временные вариации содержания СО, спутник ОСО-2, вариации ХСО, ансамбль данных индекса качества В«0В», ансамбль данных индекса качества В«1В», spatial-temporal variability of carbon dioxide, OCO-2 satellite, XCO variations, XCO data with a quality flag “0”, XCO data with a quality flag “1”
Страницы: 538-543
На основе большого объема спутниковых измерений ОСО-2 (4,5 года, более 300 дней, более 50 000 измерений в пяти городах России) проанализированы пространственные и временные вариации содержания углекислого газа окрестностях Москвы, Санкт-Петербурга, Екатеринбурга, Магнитогорска и Норильска (в радиусе 100 км от центра городов). Сравнение этих измерений показали, что для данных с индексом качества «0» характерна относительная однородность полей содержания ХСО2. В частности, амплитуды их вариаций составляют 5-6%, а среднеквадратические вариации - менее 1%. Максимальные пространственные вариации составляют 2-4%, что существенно отличается от результатов анализа данных ОСО-2 индекса качества «1».
Представлены результаты крупномасштабного исследования распределений углекислого газа и метана, проведенного на территории Западной Сибири в 2018-2019 гг. с использованием портативного газоанализатора Picarro G4301. Анализ полученных данных позволил восстановить пространственное распределение фоновых концентраций CO2 и CH4 с высоким разрешением. Выявленные неоднородности распределения CO2 и CH4 обусловлены как воздействием экосистем, характерных для разных регионов Западной Сибири, так и особенностями их сезонных циклов.
Выполнена апробация разработанного ранее пассивного метода определения поперечной скорости ветра по видеоряду некогерентных изображений. Метод основан на визуализации турбулентных неоднородностей воздуха, переносимых ветром и вызывающих искажения в регистрируемых оптических изображениях. Представлено сравнение результатов восстановления скорости ветра предложенным методом с измерениями анемометров на трассах протяженностью до 1 км.
Рассмотрены методики юстировки и оценки качества главного зеркала Сибирской лидарной станции (СЛС) диаметром 2,2 м. Представлены результаты компьютерного моделирования полевых аберраций главного зеркала, определен размер области, свободной от комы. Приведены экспериментальные результаты измерения кружка рассеяния главного зеркала СЛС по оценке размера изображения звезд, проходящих через зенит. Проведено численное моделирование лидарного сигнала с использованием трассировки лучей в оптическй САПР Zemax с учетом влияния реального кружка рассеяния приемной оптической системы. Показано сравнение формы экспериментально зарегистрированного и смоделированного методом трассировки лучей лидарных сигналов.
Н.Ю. ДЕНИСОВА1,2, К.Г. ГРИБАНОВ1, М. ВЕРНЕР3 1Уральский федеральный университет, Институт естественных наук и математики, Екатеринбург, Россия n.denisova@wsibiso.ru 2Институт математики и механики им. Н.Н. Красовского УрО РАН, Екатеринбург, Россия 3Институт полярных и морских исследований им. Альфреда Вегенера, Бремерхафен, Германия Martin.Werner@awi.de
Ключевые слова: модель общей циркуляции атмосферы, изотопологи воды, atmospheric general circulation model, water isotopologues
Страницы: 565-570
Для верификации моделей общей циркуляции атмосферы ECHAM5-wiso и ECHAM6-wiso, дополненных изотопными модулями, было выполнено моделирование в режиме релаксации к известным значениям температуры, давления, скорости и направления ветра, полученным из ретроспективного климатического анализа. Сравнивались результаты моделирования с данными по изотопному составу (dHDO и dH218O) водяного пара в атмосферном воздухе у поверхности, полученными на двух станциях мониторинга: в г. Лабытнанги (66,660° с.ш., 66,409° в.д.) и в г. Игарка (67,453° с.ш., 86,535° в.д.). В настоящей работе предпринята попытка оценить преимущества более новой модели ECHAM6-wiso по сравнению с ее предыдущей версией ECHAM5-wiso для моделирования изотопного состава воздуха на арктических станциях наблюдения. Результаты моделирования могут быть использованы в качестве априорного ансамбля при решении обратных задач дистанционного зондирования атмосферы на территории Западной Сибири.
Анализируется противоречие между результатами определения фазовых скоростей морских волн по оптическим изображениям морской поверхности и по данным in situ измерений массивом волнографических датчиков. Полученные по оптическим изображениям оценки фазовой скорости хорошо соответствуют теоретическим значениям, следующим из линейного дисперсионного соотношения для гравитационных волн. При in situ волнографических измерениях фазовые скорости превышают теоретические значения. Показано, что превышение вызвано тем, что при in situ измерениях вклад в фазовый спектр дают волны, пришедшие с разных направлений и имеющие разные проекции фазовой скорости на направление, в котором спектр определяется.
Сообщается об увеличении на 50% амплитуды оптико-акустического сигнала, генерируемого при поглощении водяным паром наносекундных лазерных импульсов с длиной волны 266 нм с круговой поляризацией излучения, относительно сигнала для излучения с линейной поляризацией. Наблюдаемый эффект связывается с разной эффективностью диссоциации молекул H2O в результате одно- и двухфотонного поглощения излучения с линейной и круговой поляризацией.