Исследование атмосферного озона и закиси азота методом дистанционного зондирования в трехмиллиметровом диапазоне тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.03, кандидат физико-математических наук Савельев, Дмитрий Валерьевич

• Савельев, Дмитрий Валерьевич
• кандидат физико-математических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Савельев, Дмитрий Валерьевич

Введение

Глава 1. Аппаратура и методика измерения теллурических линий примесных газов атмосферы.

1.1. Формирование теллурических линий.

1.2. Теоретическое обоснование параллельно-последовательного анализа спектра.

1.3. Описание спектрорадиометра.

1.4. Методика наблюдений.

Глава 2. Наблюдения теллурических линий озона.

2.1. Расчет вертикального поглощения радиоволн в линиях вращательного спектра озона

2.2. Результаты наблюдений линий озона.

2.3. Восстановление высотных профилей озона.

2.4. Сравнение интенсивностей измеренных линий с общим содержанием озона

2.5. Сравнение отношения интенсивностей линий озона с солнечной активностью.

Глава 3. Наблюдения атмосферной линии закиси азота.

3.1. Геофизические параметры закиси азота.

3.2. Расчет теллурической линии закиси азота.

3.3. Особенности методики наблюдений закиси азота.

3.4. Результаты измерений линии закиси азота.

3.5. Оценки высотных профилей закиси азота.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование атмосферного озона и закиси азота методом дистанционного зондирования в трехмиллиметровом диапазоне»

Развитие методов дистанционного зондирования атмосферы является в настоящее время актуальной задачей. Для изучения атмосферы и ее мониторинга необходим комплексный подход с использованием различных методов. Наземное дистанционное зондирование имеет ряд преимуществ по сравнению с балонными, ракетными и спутниковыми методами. Это возможность проведения долговременных непрерывных измерений независимо от сезона и времени суток, дешевизна и экологическая безвредность наземных приборов по сравнению с аппаратурой, устанавливаемой на носителях. Традиционно (с 60-х годов XX века) для зондирования атмосферы используются радиометры инфракрасного диапазона [1]. Однако с 80-х годов активно развиваются радиоастрономические методы исследования атмосферы. Микроволновый диапазон для дистанционного зондирования имеет существенные преимущества; прежде всего это слабая зависимость от присутствия в атмосфере аэрозолей и легкой облачности. Кроме того, с уменьшением частоты увеличивается высотный предел дистанционного зондирования.

Сущность метода состоит в измерении излучения атмосферы на частотах вращательных переходов атмосферных газов. Атмосферные спектральные линии - теллурические линии - несут информацию об общем содержании и распределении по высоте исследуемых газов. Диапазон высот микроволнового дистанционного зондирования -примерно 20.70 км - также выгодно отличает его от других методов. Верхний предел дистанционного зондирования (т. е. максимальная высота, до которой данный метод позволяет получать информацию о высотном строении атмосферы) определяется высотой, на которой ширина теллурических линий перестает зависеть от высоты. Подробно об уширении теллурических линий будет сказано в п. 1.1. Здесь приведем лишь аргументацию в пользу радионаблюдений. С ростом частоты увеличивается доплеровское уширение линий, что снижает верхний предел дистанционного зондирования. Представление дает рис. 1, на котором в зависимости от частоты показана высота, на которой доплеровский механизм уширения теллурических линий начинает преобладать над соударительным механизмом (для О3 и N20 - газов, о которых идет речь в данной работе). При этом исчезает зависимость ширины спектральных линий от давления, и следовательно, от высоты. В связи с этим пропадает возможность изучения высотного строения атмосферы по данным наземных наблюдений. Поэтому высоту, начиная с которой ширина линий перестает зависеть от высоты, называют верхним пределом дистанционного зондирования. В миллиметровом диапазоне (~10п Гц) верхний предел составляет ~70 км, в то время как в ИК диапазоне (~1013 Гц)--40 км. Следовательно, радио диапазон, в отличие от ИК, может быть использован для изучения гораздо более высоких слоев атмосферы - верхней стратосферы и нижней мезо-сферы. Отметим, что максимальная высота подъема зондов составляет примерно 40 км.

Основными газами, поглощающими электромагнитное излучение в микроволновом диапазоне, являются водяной пар и кислород. В линиях поглощения этих газов атмосфера становится практически непрозрачной для радиоволн. Однако в частотных интервалах между этими линиями, так называемых окнах прозрачности, значительный вклад в общую оптическую толщу атмосферы могут вносить линии примесных атмосферных газов (малых составляющих), таких как озон, окислы углерода и азота.

Среди примесных газов особо выделяется озон. Ультрафиолетовое излучение с длинами волн 240-320 нм поглощается озоном и превращается в конечном итоге в тепло, чем обусловлено увеличение температуры в стратосфере с высотой [80]. Таким образом, озон играет важную роль в физике атмосферы и имеет большое влияние на жизнь на Земле, защищая ее поверхность от ультрафиолетового излучения. За годы эволюции биосфера нашей планеты приспособи5

120 -i

2 80 cd I-О О .0

CD 40

0--1—| | 111iij-1—| I 11 inj-1—I I I 11111-1—I I 11111|

1Е+10 1Е+11 1Е+12 1Е+13 1Е+14

Частота, Гц

Рис. 1. Верхний предел дистанционного зондирования для озона и закиси азота (как высота, на которой доплеровская полуширина теллурических линий становится больше соударитель-ной полуширины). лась к определенному уровню ультрафиолетовой радиации, и превышение этого уровня может губительно сказаться на живых организмах.

Высотное распределение озона очень неравномерно - этот газ сильно стратифицирован с высотой. До высоты ~15 км содержание озона остается примерно постоянным (~1012 молекул/см3), далее с увеличением высоты оно растет (до ~1013 молекул/см3), достигая максимума на высоте 20-25 км, и на больших высотах уменьшается с высотой (~10и молекул/см3 на высоте 45 км). Приблизительно 90% озона находится в стратосфере. Из-за такого распределения обычно говорят об "озоновом слое".

Исследования озоносферы радиоастрономическими методами активно ведутся в течение последних 2-х десятилетий. При этом используются как бортовые радиометры (см., например, [2]), так и наземные станции в различных географических регионах (см., например, [3]). В настоящее время можно считать, что радиоастрономические методы хорошо апробированы как в измерениях полного содержания озона, так и в определениях его высотного профиля концентрации.

С начала 80-х годов наблюдается сильное уменьшение количества озона над Антарктидой в весеннее время (первое сообщение появилось в работе [4]). Это явление получило название "озоновая дыт* ра .

В настоящее время не существует общепринятого мнения о причинах уменьшения количества озона в атмосфере. Большинство авторов придерживаются теории химического разрушения озона. Наибольшие потери озона в стратосфере обусловлены наличием там химически активного хлора, основным поставщиком которого в стратосферу являются хлорофтороуглеводы (фреоны). Будучи химически нейтральными, фреоны образуют накопитель реагентов, разрушающих озон, таких как атомарный хлор и окись хлора. В физических условиях Антарктиды (чрезвычайно холодный полярный вихрь весной и полярные стратосферные облака, состоящие, в основном, из кристаллов льда и азотной кислоты) фреоны продуцируют С1г и ОНС1, легко распадающиеся вследствие фотолиза в стратосфере. Полное содержание озона на высоких широтах в окрестности Южного полюса сократилось более чем на 50% по сравнению с его величиной до обнаружения озоновой дыры. Перемешивание воздуха вследствие атмосферной циркуляции приводит затем к обеднению озонного слоя в средних широтах. Таким образом, антарктический вихрь работает как реактор, разлагающий земной озон.

Оценка трендов полного содержания озона в атмосфере в последние годы неоднократно уточнялась, и в настоящее время считается, что его общее содержание снижалось с 1970 по 1994 год со скоростью 1,7+0,4% за десятилетие, а в широтной зоне 35°-90°К -со скоростью 2±0,8% за десятилетие [5].

Со времени ее обнаружения, озоновая дыра непрерывно наблюдается многими различными средствами (ИСЗ и самолетные лаборатории, озонозонды, наземные станции в Антарктиде и др.). Как следует из недавних наблюдений [6], недостаток озона в весенний период на Южном полюсе доходит до 60% в сравнении с содержанием озона до возникновения озоновой дыры. Необходимо отметить, однако, что хотя связь между выбросами в атмосферу фреонов и распадом озона в Антарктике доказана и эта гипотеза не вызывает серьезных возражений, потери озона в средних широтах могут быть обусловлены той же причиной лишь с определенной вероятностью.

Дело в том, что наблюдаемая скорость убывания (-2% в десятилетие) - "тренд" - дает годовые изменения содержания озона, такие же по порядку величины или даже меньшие, чем его годовые флуктуации. Существует немало механизмов обеднения озонного слоя. Например, вулканические выбросы сульфатных аэрозолей в атмосферу также могут вызвать превращения нейтральных соединений хлора в их озоно-активные формы. Резкое уменьшение содержания озона в период 1991-93 г.г. связывают с извержением вулкана Пи-натубо (Чили) в июле 1991 года [7, 8]. Уместно выделить некоторые виды человеческой активности, которые приводят к доставке разрушающих озон соединений непосредственно в стратосферу (сверхзвуковые самолеты, космические шаттлы и др.). Существуют также потери озона, которые могут быть отнесены к активности северного полярного вихря, подобного найденному у Южного полюса. Например, в 1994-95 годах наблюдались рекордно низкие содержания озона над Сибирью [9] - регионом, не выделяющимся своей индустриальной активностью.

Нет сомнений, что земная озоносфера будет оставаться предметом глобальных исследований и мониторинга в течение длительного времени. Производство и выбросы в атмосферу фреонов значительно сокращены благодаря усилиям стран, вошедших в Венскую Конвенцию (См. их Монреальский протокол 1987 года, скорректированный в Лондоне в 1990 году, а также Копенгагенское соглашение 1992 года); однако, действие уже накопленных в атмосфере фреонов продолжится в течение 20-30 лет со времени их выброса в атмосферу. С 1950 года количество хлора в стратосфере увеличилось в 4 раза. В условиях современного глобального потепления тропосферы (и соответственного похолодания стратосферы) выход хлора в приполярных вихрях может даже увеличиться. Предполагается, что озоновая дыра над Антарктидой сохранится до -2045 года [10].

Кроме фреонов, есть другие разрушающие озон соединения, так называемые NOx (такие как NO, N02 и др.), источником которых является, в основном, N20 - очень стабильный и долгоживущий (в тропосфере - около 150 лет) газ, разлагаемый ультрафиолетовой солнечной радиацией в стратосфере, главным образом, на атомы кислорода и азота. Цепочка последующих реакций приводит к возникновению соединений NOx. Главный источник происхождения закиси азота - естественный, однако, антропогенный вклад и в этом случае возрастает и им нельзя пренебрегать [11]. Необходимо отметить, что химия соединений ЫОх очень сложна [12] и мониторинг N20 и ее производных должен быть включен в исследования по озонной проблеме.

Современный уровень развития техники миллиметрового диапазона делает выполнимой задачу мониторинга линий закиси азота N20. Первые попытки обнаружения линии N20 в миллиметровом диапазоне длин волн не привели к уверенным результатам вследствие недостаточной чувствительности аппаратуры и методических сложностей, фактически они давали чрезмерно высокий верхний предел интенсивности линии N20 [13, 14]. В данной работе приводятся результаты новой экспериментальной оценки интенсивности линии закиси азота J=3-J>4:. Эти результаты сопоставляются с расчетами интенсивностей линии N20, выполненными на основе современных данных о профиле концентрации закиси азота.

Первые микроволновые спектральные наблюдения примесных газов атмосферы были выполнены в конце 60-х - начале 70-х годов [13, 15, 16, 17] с целью обнаружения в окнах прозрачности теллурических линий. В [15] впервые обнаружена теллурическая линия озона (частота 101,7 ГГц) с использованием пятиканального радиометра с разрешением 10 МГц. Дальнейшие исследования теллурического спектра озона [16] с более высоким разрешением по частоте (~1,2 МГц) позволили измерить контур линии с резонансной частотой 110,8 ГГц.

В нашей стране работы по спектральным измерениям атмосферного поглощения, связанного с озоном и другими примесными газами в миллиметровом диапазоне длин волн, впервые были проведены в НИРФИ (Научно-исследовательский радиофизический институт, г. Горький) и в ИПФ (Институт прикладной физики АН СССР, г. Горький). Первые наблюдения радиолиний примесных газов были выполнены методом последовательного анализа [13, 17], что оказалось весьма трудоемким делом. Спектральное разрешение было невысоким, порой недостаточным для уверенной интерпретации полученных результатов. Для реализации более перспективного метода параллельного анализа в Институте Прикладной Физики (ИПФ) АН СССР (г. Горький) впервые в стране был разработан и изготовлен многоканальный спектрометр диапазона волн 1,7.2,6 мм [18]. В полосе анализа, равной 90 МГц, спектрометр имел двадцать каналов, имеющих полосы пропускания 5 МГц каждый. Принципы, заложенные в изготовлении данного спектрометра, были использованы в дальнейших разработках спектрометров миллиметрового диапазона [19, 20, 21].

Первые экспериментальные определения оптической толщины в линиях озона были проведены в 1974-75 годах [17, 22]. Полученные результаты показывали хорошее согласие с расчетом. Там же были зарегистрированы вариации ширины и интенсивности озоновых линий. В последующие 1976-77 годы измерения спектров излучения атмосферы в линиях озона продолжались и развивались [23], и весной 1978 года был измерен контур спектральной линии озона на частоте 96,2 ГГц [24]. В измерениях был использован спектральный супергетеродинный радиометр с 10 фильтрами, имеющими полосы пропускания порядка 3,5 МГц. Особенностью данных измерений являлось то, что некоторые из них были выполнены сквозь облачную атмосферу. При этом линия озона наблюдалась уверенно. В 1979 году был измерен контур теллурической линии озона на частоте 142,2 ГГц [25]. Там же были приведены предварительные данные по восстановлению высотного распределения концентрации озона. В результате наблюдений было зарегистрировано увеличение количества озона в слое 30.50 км примерно втрое от весны к лету.

С конца 70-х годов в Горьком (позднее - в Нижнем Новгороде) непрерывно ведутся работы по разработке аппаратуры для дистанционного зондирования в миллиметровом диапазоне и исследованию озона и других малых составляющих атмосферы.

В апреле 1983 года в горах Заилийского Ала-Тау были проведены измерения прозрачности атмосферы на волне 2 мм [19, 26]. В течение трех дней получены спектры поглощения и излучения линии озона с резонансной частотой 142,2 ГГц. Данные наблюдений были использованы для определения количества озона в стратосфере Земли. Отмечено, что суточные вариации количества озона в стратосфере для Горького и Алма-Аты противоположны по знаку.

Для дальнейшего изучения изменчивости озона в стратосфере и определения временных масштабов его вариаций в период времени с осени 1986 года до весны 1988 года были проведены долговременные наблюдения в г. Апатиты (Кольский п-ов) [27, 28, 29, 30]. Измерялась линия на частоте 101,7 ГГц. Во время круглосуточных наблюдений в Апатитах было отмечено, что по сравнению со средними широтами изменения интенсивности и контура атмосферной линии озона отличались большим разнообразием. Это связывали, главным образом, с наличием сильных вариаций плотности озона, которые, по-видимому, значительно превосходят регулярный суточный ход в области высот до 50 км, отмеченный ранее в умеренных широтах. Так, в один из дней в течение часа содержание озона выше 30 км увеличилось более чем в два раза, а затем в течение 3-4 часов релак-сировало к прежнему уровню. Обнаруженные быстропеременные вариации содержания озона на высотах более 30 км с характерными временами порядка часа наблюдались в отдельные дни полярной ночи и в условиях относительно спокойной геомагнитной обстановки. В работе [31] был предложен динамический (волновой) подход к интерпретации "быстрых" вариаций озона, основанный на взаимодействии внутренней гравитационной волны со сдвиговым течением в окрестности критического слоя, где фазовая скорость волны совпадает со скоростью течения. Авторами показано, что при типичных параметрах сдвигового течения и внутренней гравитационной волны возмущение плотности пассивной примеси может быть сравнимо с ее невозмущенным значением, а характерный период осдилляций плотности составит несколько часов.

В зимне-весенний период 1988-89 гг. на о. Хейса (архипелаг Земля Франца-Иосифа) был организован комплексный эксперимент по изучению структуры и динамики озонового слоя в полярных широтах Северного полушария. Были проведены две непрерывные серии измерений [32, 33, 34]. При сопоставлении результатов микроволнового зондирования с данными других методов было показано, что микроволновые наблюдения являются достаточно надежным способом исследования атмосферного озона [32].

В 1989-90 гг. проводились наблюдения стратосферного озона в Антарктиде [35].

Недавно был создан двухлучевой спектрорадиометр, который позволил зарегистрировать пространственные неоднородности в распределении стратосферного озона, расположенные на расстоянии 300.400 км [36], которые авторы назвали "озоновыми облаками".

Кроме пионерских исследований в г. Горьком, в нашей стране микроволновые исследования озона проводятся также в Физическом Институте Академии Наук (ФИАН) в Москве [37-39].

В данной работе создан измерительный комплекс для дистанционного зондирования атмосферы в Зх-миллиметровом диапазоне длин волн. Особенностью созданного спектрорадиометра является возможность быстрой перестройки в диапазоне 90-110 ГГц. В связи с этим появляется возможность одновременного (с интервалом меньше часа) измерения нескольких теллурических линий озона. Задача одновременного измерения и последующего сравнения озоновых линий оригинальна.

В данной работе особое внимание уделяется одновременному измерению линий озона, принадлежащих разным переходам, и последующему сравнению их интенсивностей. Изменение отношения ин-тенсивностей линий может быть обусловлено нарушением равновесного распределения молекул по уровням. Обратные задачи дистанционного зондирования атмосферы основываются на важном предположении о выполнимости локального термодинамического равновесия. Это предположение, однако, не выполняется для верхних слоев атмосферы, где заселенности возбужденных состояний молекул определяются не только процессами столкновений, но и процессами радиационного возбуждения. Нарушения локального термодинамического равновесия наблюдаются прежде всего для колебательных степеней свободы молекул, однако в последние годы в атмосфере обнаружены и нарушения вращательного равновесия для ряда молекул [40].

Одновременные наблюдения теплового радиоизлучения озона в линиях, соответствующих энергетическим состояниям с существенно отличающимися квантовыми числами, могут привести к обнаружению новых связей между состоянием атмосферы Земли и солнечной активностью.

Постановка задачи использования атмосферных линий озона как индикатора солнечной активности является, насколько нам известно, оригинальной. Теоретическая сторона проблемы довольно сложна, поскольку a priori неизвестно, какой из видов солнечной активности (протонные вспышки, солнечный ветер, нейтронная компонента, УФ-радиация и т. п.) окажется наиболее значимым.

Отклонения в содержании озона при действии возмущающих факторов в верхней стратосфере происходят за время порядка нескольких часов [41]. Поэтому при интерпретации переменчивости радиоизлучения озона важно не только учитывать процессы фотохимии и переноса, но и следить за сохранением локального термодинамического равновесия озоновых молекул, что может быть реализовано одновременным наблюдением линий, принадлежащих разным переходам.

Задача дистанционного зондирования требует создания высокочувствительных радиометров с анализаторами спектра, имеющими полосу анализа и разрешающую способность, соответствующие форме исследуемых линий. Изменчивость высотных распределений газов в атмосфере и связанные с ней сильные отличия в формах спектральных линий требуют к тому же гибких алгоритмов работы спектрометров. Ввиду спектральных особенностей теллурических линий в данной работе применен параллельно-последовательный анализ. Параллельный анализ с высоким частотным разрешением используется в интервале частот с максимальным градиентом интенсивности излучения, последовательный анализ - для получения крупномасштабной структуры спектра.

Первая глава данной работы посвящена описанию аппаратуры и методики, которые использовались для измерения теллурических линий малых составляющих атмосферы в Зх-миллиметровом диапазоне. Рассмотрены механизмы формирования теллурических линий в атмосфере и дано обоснование использованного параллельно-последовательного анализа спектра. Дано описание спектрорадио-метра (в приложении подробно описан разработанный и изготовленный контроллер системы управления и накопления данных, который обеспечивает интерфейс между аналоговой приемной аппаратурой и цифровой вычислительной машиной). Подробно изложена методика наблюдений.

Во второй главе описаны наблюдения теллурических линий озона. Произведен расчет поглощения атмосферы на частотах исследуемых линий. Приведены результаты одновременных измерений линий на частотах 96,2 ГГц и 101,7 ГГц за период 1996-2000 гг., и результаты измерений некоторых других линий Зх-миллиметрового диапазона в отдельные дни указанного периода. Разработан оригинальный алгоритм восстановления высотного профиля озона по контуру оптически тонкой теллурической линии. Приведены результа

15 ты восстановления. Произведено сравнение интенсивностей измеренных линий с общим содержанием озона над Нижним Новгородом по результатам спутниковых наблюдений. Произведено сравнение отношения интенсивностей измеренных линий с солнечной активностью.

Третья глава работы посвящена наблюдениям атмосферной линии закиси азота на частоте 100,5 ГГц. Приведены геофизические параметры Ы20, произведен расчет указанной линии по имеющимся в литературе данным о содержании закиси азота в атмосфере. Приведены особенности методики, которая использовалась для интерпретации экспериментальных данных по Ы20. Приведены спектры поглощения атмосферы в линии закиси азота. Отметим, что это первые экспериментальные измерения данной линии. Обсуждаются вопросы изменчивости измеренной линии, проведен расчет флуктуа-ций содержания N20, которые могли бы привести к обнаруженным вариациям поглощения в линии.

Заключение диссертации по теме «Радиофизика», Савельев, Дмитрий Валерьевич

Основные результаты работы следующие.

1. Создан комплекс измерительной аппаратуры для дистанционного зондирования атмосферы в трехмиллиметровом диапазоне. Это радиометр с шумовой температурой ~ 1000 К (БвВ) с комбинированным - паралельно-последовательным спектроанализатором. В отличие от аналогичных приборов для наблюдений малых составляющих данный спектрорадиометр имеет возможность оперативной перестройки частоты в диапазоне 90. 110 ГГц. Сочетание гибкой схемы спектрального анализа и возможности частотной перестройки позволило проводить измерения теллурических линий разных газов в указанном диапазоне.

2. Разработан контроллер для обеспечения интерфейса между радиометром и персональным компьютером, решена задача электромагнитной совместимости.

3. Разработана и апробирована методика измерения оптической толщины слабых теллурических линий 10~4 неп) в диапазоне 90. 110 ГГц.

4. В период 1996-2000 гг. были проведены несколько циклов измерений линий озона на частотах 96228 МГц и 101736 МГц. Получен обширный экспериментальный материал, позволивший проследить вариации интенсивности каждой из наблюдавшихся линий. Измерялись и другие, более слабые, линии (на частотах 103878 и 110836 МГц). Средние значения измеренных интенсивностей согласуются с теоретическими значениями. Это первый ряд данных по одновременным наблюдениям двух теллурических линий. Вариации отношения интенсивностей линий позволяют сделать предположение о возможных нарушениях равновесного распределения молекул по вращательным энергетическим уровням.

5. Апробированы два метода решения обратной задачи атмосферного дистанционного зондирования для оптически тонких тел

85 лурических линий. Один из этих методов полностью разработан в данной работе. Восстановленные высотные распределения концентрации озона находятся в удовлетворительном согласии с известными данными.

6. Проведено исследование корреляции временных вариаций отношения интенсивностей теллурических линий озона с солнечной активностью. Установлена слабая корреляция этого отношения с солнечным нейтронным излучением.

7. Впервые обнаружена теллурическая линия закиси азота на частоте 100492 МГц. Проведены долговременные наблюдения этой линии. Результаты указывают на сильную переменность линии, что позволяет использовать мониторинг закиси азота в качестве индикатора перемешивании воздушных масс в верхней стратосфере.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Савельев, Дмитрий Валерьевич, 2000 год

1. Кондратьев К. Я., Тимофеев Ю. М. Термическое зондирование атмосферы со спутников. JI. Гидрометеоиздат, 1980.

2. J. Waters, Proc. of the IEEE, 1992, V. 80, P. 1679

3. Ю. Ю. Куликов, В. Г. Рыскин и др., Radiophysics and Quantum Electronics. 1998, V.41, P.953

4. J. С. Farman, В. J. Gardiner & J. D. Shanklin. Nature. 1985, 315, 207.

5. Еланский H. Ф. и др. Исследование предельных возможностей повышения точности измерения вертикального распределения озона с помощью спектрофотометра Брюера. // Изв. АН СССР, сер. "Физика атмосферы и океана". 1999, т. 35, № 1.

6. WMO. Antarctic Ozone Bulletins. 1997.

7. G. Brasseur & С. Granier. Science. 1992, 257, 1239.

8. M. P. McCormic, L. W. Thomason & C. R. Trepte. Nature. 1995, 373, 399.

9. R. D. Bojkov, V. E. Fioletov, D. S. Ballis, et al. Geophys. Res. Lett. 1995, 22, 2729.

10. WMO Global Ozone Research and Monitoring Project. 1991. Rep. No 25. 1994. Rep.No 37.

11. M. A. K. Khalil & R. Rasmussen. J. Geophys. Res. 1992, 97, 14651.

12. R. P. Wayne. Chemistry of Atmospheres. 2nd Ed., Oxford, 1991.

13. Воронов В. H., Кисляков А. Г., Кукина Э. П., Наумов А. И. О содержании СО и N2O в земной атмосфере по наблюдениям их линий вращательного спектра. // Изв. АН СССР, сер. "Физика атмосферы и океана". 1972, т. 8, № 1, с. 29-36.

14. Кисляков А. Г., Рыскин В. Г. Теллурические линии некоторых примесных газов в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах волн. // Изв. АН СССР, сер. "Физика атмосферы и океана". 1973, Т. 9, с. 1152-1159.

15. Catón W. H., Manella G. G., Kalaghan P. H., Ewen H. I. // Astrophys. J., 1968, v.151, No. 3, p.2.

16. Shimabukuro F. I., Wilson W. J. Observations of atmospheric ozone at 110.836 GHz // J. Geophys. Res., 1973, V.78, P. 6136.

17. Куликов Ю. Ю., Ризов E. Ф., Федосеев JI. И., Швецов А. А., Кузнецов И. В., Кукина Э. П. Измерение оптической толщи атмосферы Земли в линиях СО и Оз (А,=1,3-1,4 мм). // Изв. АН СССР, сер. "Физика атмосферы и океана". 1975, т. 11, с. 1071.

18. Буров А.Б., Кисляков А.Г., Красильников A.A., Козлов М.С., Наумов А.И., Рыскин В.Г. Двадцатиканальный спектрометр диапазона волн 1,7-2,6 мм // Изв. ВУЗов. "Радиофизика", 1973, Т.16, № 5, С.695-697.

19. Воронов В.Н., Демкин В.М., Куликов Ю.Ю., Рыскин В.Г., Юрков В.М. Анализатор спектра миллиметрового диапазона волн и результаты исследования озона верхней атмосферы // Изв. ВУЗов. "Радиофизика", 1986, Т.29, № 12, С.1403-1413.

20. Федосеев Л.И., Куликов Ю.Ю. Супергетеродинные радиометры миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов волн // Радиотехника и электроника, 1971, Т.16, № 4, С.554-560.

21. Дрягин Ю.А., Кукин Л.М., Лубяко Л.В. К вопросу о подавлении шумов гетеродина в супергетеродинных приемниках с высокой промежуточной частотой // Радиотехника и электроника, 1974, Т.19, № 8, С.1779-1780.

22. Куликов Ю. Ю., Рыскин В. Г., Федосеев Л. И., Швецов А. А. В кн.: Радиофизические исследования атмосферы. Л., Гидрометео-издат, 1977.

23. Буров А.Б., Красильников A.A., Куликов Ю.Ю., Рыскин В.Г. Наземные измерения вращательного перехода озона 20>2-21д // II Всесоюзный симпозиум по миллиметровым и субмиллиметровым волнам. Тезисы докладов. Харьков, 1978, т. 2, с. 163.

24. Буров А.Б., Воронов В.Н., Красильников A.A. и др. Изв. АН СССР, сер. "Физика атмосферы и океана". 1972.

25. Демкин В.М., Куликов Ю.Ю., Рыскин В.Г., Юрков В.М. Наблюдения атмосферного озона на миллиметровых волнах // Труды VI Всесоюзного симпозиума по атмосферному озону. JI. Гидро-метеоиздат. 1987, С. 56-59.

26. Борисов О.Н., Демкин В.М., Куликов Ю.Ю., Рыскин В.Г., Шанин В.Н., Юрков В.М. Вариации стратосферного озона в полярных широтах // Изв. АН СССР, сер. "Физика атмосферы и океана", 1989, Т.25, №10, С.1033-1039.

27. Куликов Ю.Ю., Рыскин В.Г. Суточные вариации излучения стратосферного и мезосферного озона на миллиметровых волнах // Там же. С. 61-64.

28. Erukhimova T.L., Trakhtengerts V.Yu. A mechanism of atmospheric ozone disturbance by internal gravity wave in a stratified shear flow // J.Atmos. Terr. Phys., 1995, V.57, No.2, P.135-139.

29. Борисов O.H., Ерухимова Т.JI., Куликов Ю.Ю., Лубяко Л.В., Моченева О.С., Рыскин В.Г., Суворов Е.В., Шанин В.Н., Швецов

30. A.А., Юрков В.М. Микроволновые наблюдения стратосферного озона в Арктике // Препринт № 306. ИПФ РАН, Н.Новгород, 1992.

31. Андриянов А.Ф., Дрягин С.Ю., Кузнецов И.В., Кукин Л.М., Никифоров П.Л. Предварительные результаты наблюдений стратосферного озона на мм волнах в Антарктиде // Препринт № 295. ИПФ РАН, Н.Новгород, 1991.

32. Красильников А. А., Куликов Ю. Ю., Мазур А. Б., Рыскин

33. B. Г., Серов Н. В., Федосеев Л. И., Швецов А. А. Обнаружение "озоновых облаков" в верхней стратосфере Земли методом миллиметровой радиометрии. // Геомагнетизм и аэрономия, 1997, Т. 37, № 3.

34. Соломонов С. В. и др. О вариациях атмосферного озона на миллиметровых волнах. Изв. АН СССР, сер. "Физика атмосферы и океана". 1993, т. 29, № 8, с. 525-531.

35. Логвиненко С. В., Соломонов С. В., Розанов С. В., Кропоткина Е. П. и др. Автоматизированные наземные измерения спектров радиоизлучения атмосферного озона. Краткие сообщения по физике. 1997. № 5-6.

36. Гайкович К. П., Кропоткина Е. П., Соломонов С. В. Определение вертикального профиля атмосферного озона по наземным измерениям излучения в миллиметровом диапазоне. Изв. АН СССР, сер. "Физика атмосферы и океана". 1999, т. 35, № 1, с. 86-95.

37. Тимофеев Ю. М. Об обратных задачах атмосферной оптики. // Изв. АН СССР, сер. "Физика атмосферы и океана". 1998, т. 34, №6.

38. Юнге X. Химический состав и радиоактивность атмосферы. М., "Мир", 1965.

39. Таунс Ч., Шавлов А. Радиоспектроскопия. М., ИЛ, 1959.

40. Кисляков А.Г., Куликов Ю.Ю., Рыскин В.Г. // Спектральные исследования космического и атмосферного излучения. Сб. статей. Горький, 1979. Изд-во ИПФ АН, с.84.

41. Мороз В. И. Физика планет. М. 1967.

42. Кисляков А.Г., Шкелев Е.И. // I Укр. симпозиум "Физика и техника мм и субмм радиоволн". Тезисы докл. Ч.П. Харьков, 1991. с.13.

43. Савельев Д.В., Кисляков А.Г. // Научная конф. по радиофизике. Материалы конф., Н.Новгород, 1993. Изд-во ННГУ. с. 65.

44. Шкелев Е.И., Кисляков А.Г., Савельев Д.В. Спектрорадиометр 3-миллиметрового диапазона длин волн с последовательно-параллельным анализом. Приборы и техника эксперимента. 1995, № 6, с. 132-136.

45. Шкелев Е.И., Савельев Д.В., Кисляков А.Г. "Система управления спектрорадиометром Зх-миллиметрового диапазона длин волн". // Приборы и техника эксперимента. 2000, т. 43, № 4.

46. Кисляков А.Г., Савельев Д.В., Шкелев Е.И. Наблюдения оптически тонких теллурических линий озона в Зх-миллиметровом диапазоне длин волн // Радиотехника и Электроника. 1998, т. 43, № 6, с. 668-673.

47. Башаринов А. Е., Гурвич А. С. Радиоизлучение Земли как планеты. М. 1974.

48. Зинченко И.И., Кисляков А.Г. // Изв. АН СССР, сер. "Физика атмосферы и океана". 1974, т.10, с.1275-1281.

49. Кисляков А.Г. Радиотехника и электроника, 1968, т. 13, № 7.

50. Кисляков А.Г. Известия ВУЗов, Радиофизика, 1961, № 4.

51. Куликов Ю.Ю., Рыскин В.Г. Результаты измерений оптической толщины атмосферы в линиях вращательного спектра озона // Радиотехника. 1986. № 7. С.92-93.

52. Вакс В.Л., Кисляков А.Г., Савельев Д.В., Шкелев Е.И. "Наблюдения теллурических линий в 3-х миллиметровом диапазоне длин волн". Современные проблемы радиофизики. Сборник научных трудов. Н. Новгород, 1996. с. 62-66.

53. Кисляков А.Г., Савельев Д.В., Шкелев Е.И. "Наблюдения слабых теллурических линий озона". Атмосферный озон. Труды конференции молодых ученых. Москва, 1996. с. 45-48.

54. Кисляков А.Г., Савельев Д.В., Шкелев Е.И. "Вариации линий озона в период февраль-март 1996 г." Итоговая научная конференция радиофизического факультета, посвященная дню радио 7 мая 1996 г. Тезисы докладов. Н. Новгород, 1996. с. 18.

55. Deppanemaecker M.J.С., Duterage В., Bellet M.J. Systematic calculations of rotational spectra of normal and substituted (180 in place 160) ozone molecules. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 1977. Vol. 17. pp.519-530.

56. Демкин B.M., Куликов Ю.Ю., Рыскин В.Г., Юрков В.М. Наблюдения суточных вариаций излучения стратосферного озона на миллиметровых волнах // Изв. ВУЗов "Радиофизика", 1989, Т.32, № 5, С.642-644.

57. Кисляков А.Г., Савельев Д.В., Шкелев Е.И. "Результаты наблюдений линий 03 на частотах 96 и 101 ГГц за период 19961997 гг". Атмосферный озон. Труды конференции молодых ученых. Москва, 1997. с. 49-52.

58. Кисляков А.Г., Савельев Д.В., Шкелев Е.И. "Сравнение интен-сивностей теллурических линий озона". Научная конференция по радиофизике, посвященная 95-летию со дня рождения М.Т. Греховой. Н. Новгород, 1997. Тезисы докладов, с. 57.

59. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1974.

60. Randegger A.K. // Pure and Appl. Geophys., 1980. V.118, P.1052.

61. De la Noe J., Baudry A., Perault H., et al. Planet Space Scie. 1983, 31, 737.

62. Савельев Д.В., Кисляков А.Г. "Алгоритм восстановления высотного профиля концентрации газа по спектральным наблюдениям оптически тонкой теллурической линии". Научная конференция по радиофизике. Материалы конференции. Н. Новгород, 1994. с. 31-32.

63. Савельев Д.В. "Алгоритм восстановления профиля концентрации газа по его оптически тонкой теллурической линии". Итоговая научная конференция радиофизического факультета, посвященная дню радио 7 мая 1996 г. Тезисы докладов. Н. Новгород, 1996. с. 23.

64. Кисляков А.Г., Савельев Д.В., Шкелев Е.И. "Сравнение результатов наблюдений атмосферного озона в радио- и оптическом диапазонах". Третья нижегородская сессия молодых ученых. Сборник тезисов докладов. Нижний Новгород. 1998. с. 45-46.

65. Савельев Д.В. "Оценки методов восстановления вертикального профиля озона". Труды третьей научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, ННГУ, 1999. с. 147-148.

66. Кисляков А.Г., Савельев Д.В., Шкелев Е.И., Евсеев А.П. "Сопоставление солнечной активности с измерениями теллурических линий озона". XXVII Радиоастрономическая конференция. Санкт-Петербург. 1997. Материалы конференции.

67. The Stratosphere 1981. Theory & Measurements. WMO Global Ozone Research & Monitoring Project. Rept. No. 11, 1981.

68. Логвинов К.Т. Метеорологические параметры стратосферы. Л., Гидрометиздат, 1970.

69. Глаголев Ю.А. Справочник по физическим параметрам атмосферы. Л., Гидрометиздат, 1970.

70. Вакс В.Л., Вдовин В.Ф., Кисляков А.Г., Лапкин И.В., Савельев Д.В., Шкелев Е.И. "Обнаружение теллурической линии N20 J=3-»4". Известия высших учебных заведений. Радиофизика. Том XL, № 11, 1997, с. 1365-1369.

71. Вакс В.Л., Вдовин В.Ф., Кисляков А.Г., Лапкин И.В., Савельев Д.В., Шкелев Е.И. "Обнаружение теллурической линии N2O J=3—>4". XXVII Радиоастрономическая конференция. Санкт-Петербург. 1997. Тезисы докладов, с. 48-49.

72. Вакс В.Л., Вдовин В.Ф., Кисляков А.Г., Лапкин И.В., Савельев Д.В., Шкелев Е.И. "Вариации атмосферной линии N2O J=3-»4". Научная конференция по радиофизике, посвященная 95-летию со дня рождения М.Т. Греховой. Н. Новгород, 1997. Тезисы докладов, с. 64.

73. Кисляков А.Г., Савельев Д.В., Шкелев Е.И. "Переменность атмосферной линии N2O J=3-»4". Известия высших учебных заведений. Радиофизика. Том XLII, № 10, 1999, с. 933-939.

74. Кисляков А.Г., Савельев Д.В., Шкелев Е.И. "Измерения атмосферной спектральной линии закиси азота N20". Четвертая нижегородская сессия молодых ученых. Сборник тезисов докладов. Нижний Новгород. 1999. с. 17-18.

75. Перов С. П., Хргиан А. X. Современные проблемы атмосферного озона. Л. Гидрометеоиздат, 1980.

76. Кисляков А.Г., Канаков В.А., Савельев Д.В., Шкелев Е.И. Вакс

77. B.Л., Приползин С.И., Вдовин В.Ф., Лапкин И.В., Пелюшенко

78. C.А. "Миллиметровая радиометрия и спектроскопия: новые методы и результаты". Труды третьей научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, ННГУ, 1999. с. 23-26.

79. Кисляков А.Г., Савельев Д.В., Шкелев Е.И., Вакс В.Л. "О высотном распределении N2O в атмосфере по данным радионаблюдений". Труды четвертой научной конференции по радиофизике. Н. Новгород, 2000, с. 155-156.