Исследование устойчивости теплового режима поверхности Земли и расчет параметров атмосферы по ИК спектрам высокого разрешения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.14, доктор физико-математических наук Захаров, Вячеслав Иосифович

• Захаров, Вячеслав Иосифович
• доктор физико-математических наук
• 2009

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Захаров, Вячеслав Иосифович

Введение.стр.

• Цель работы.стр.

• Задачи диссертации.стр.

• Защищаемые положения.стр.

• Краткое содержание глав.стр.

Глава I. Глобально-осредненные одномерные (по вертикали) модели теплового баланса системы «атмосфера-поверхность» с положительной обратной связью. Возможные стационарные состояния теплового баланса поверхности Земли в области температур > 288К

1.1 Перенос теплового излучения в молекулярной атмосфере.стр.

• Тонкие эффекты, наблюдаемые в натурных тепловых спектрах атмосферы высокого разрешения.стр.

• Вертикальный перенос ИК излучения в атмосфере с учетом отражения от поверхности.стр.

• Результаты моделирования и сравнение с наблюдаемыми спектрами.стр.

1.2 Глобальный среднегодовой тепловой баланс поверхности Земли с учетом механизма закрывания окна прозрачности атмосферы 8-13 мкм. Пороговые модели парникового эффекта.стр.

• Молекулярная функция пропускания атмосферы в районе (МОООспГ1. Механизм закрывания окна прозрачности 8-13 мкм.стр.

• Тепловой баланс поверхности Земли в модели эквивалентной серой атмосферы. Различные стационарные состояния температуры поверхности.стр.

• Тепловой баланс поверхности Земли в рамках детальной спектроскопической модели молекулярной атмосферы. Различные стационарные состояния температуры поверхности.стр.

• Анализ механизмов определяющих устойчивость современного термического режима поверхности Земли.стр.

1.3 Экспериментальная демонстрация механизма взрывного поглощения в горячих колебательных полосах. Разогрев атмосферного воздуха с примесью СОгВ поле излучения 10.6 мкм.стр.

• Результаты.стр.

Глава II. Баланс потоков энтропии и свободной энергии на верхней границе атмосферы.стр.

• Статистика фотонов. Энтропия и свободная энергия излучения.стр.

• Принцип минимума свободной энергии излучения.стр.

• Баланс свободной энергии излучения на верхней границе атмосферы.стр.

• Результаты.стр.

Глава III. Обратные задачи инфракрасной атмосферной оптики высокого спектрального разрешения. Методы определения вертикальных профилей температуры и концентраций парниковых газов.стр.

• Общая методология восстановления атмосферных параметров из инфракрасных спектров высокого разрешения.стр.

• Обратная задача определения параметров атмосферы из тепловых спектров.стр.

• Метод разложения по эмпирическим ортогональным функциям н нейронные сети.стр.

• Восстановление профилей температуры и влажности с использованием сингулярного разложения.стр.

• Нейронные сети.стр.

Результаты.стр.

Глава IV. Результаты натурного применения методологии решения обратных задач термического зондировании атмосферы с высоким спектральным разрешением.стр.

1. Радиационный и фазовый теплообмен в атмосфере. Распределение отношения HD0/H20 в атмосфере как характеристика гидрологического цикла.стр.

1.2 Весовые функции и выбор спектрального интервала для задачи теледетектирования отношения HD0/H20 в атмосфере.стр.

1.3. Определение вертикальных профилей HDO/H2O в атмосфере из спектров спутникового сенсора IMG и наземного спектрометра

FTIR.стр.

• Результаты обработки спектров IMG и анализ ошибок

1.4 Метод определения отношения HDO/H2O в атмосфере из ИК спектров ее пропускания высокого разрешения. Апробация на спектрах наземного сенсора FTIR, установленного на Аляске.стр.

• Болотная экосистема Западной Сибири как источник выбросов метана на планете.стр.

• Методика определения содержания метана из спектров сенсора AIRS и получение данных о сезонных вариациях содержания метана в атмосфере Западной Сибири за 2004-2006 г.г.стр.

• Сезонные вариации метана в атмосфере и оценка локального теплового эффекта болот Западной Сибири.стр.

• Результаты.стр.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование устойчивости теплового режима поверхности Земли и расчет параметров атмосферы по ИК спектрам высокого разрешения»

Парадигмами XXI века являются демография и глобальное потепление, причем вторая, вероятно, является следствием первой [144, 200]. Вековой тренд термического режима нашей планеты привел к наблюдаемым уже невооруженным глазом климатическим изменениям, таким как: масштабное таяние ледников и смещение границ зон вечной мерзлоты. Климат Земли является регулирующим фактором жизнедеятельности биосферы в целом, и человека в частности. Он определяет стационарный (в смысле глобальных среднегодовых характеристик) термический режим поверхности планеты, возможность комфортного существования на ней биоты, подчиняет себе природные процессы, которые в свою очередь (из-за наличия обратных связей) направлены на стабилизацию состава атмосферы и климата Земли. Климатическая система состоит из таких взаимосвязанных подсистем как: атмосфера, океан, биосфера, криосфера, литосфера. Она является сложнейшим природным саморегулирующимся механизмом и предметом комплексных широкомасштабных исследований [1, 11, 13, 16-24, 34, 35, 38-40, 43-47, 60, 91, 92, 98-101, 104-112, 118-122, 124, 125, 127, 130, 144, 146, 148, 149, 154, 155, 168, 188, 208-210, 320, 331-333, 430]. В норме среднегодовой термический режим нашей планеты подчиняется принципу Ле Шателье, т.е. стремиться вернуться к в исходное при отклонении от стационарного состояния, характеризующегося постоянной среднегодовой температурой поверхности Земли, равной в настоящее время около 288К [44-47, 136]. Однако в связи с экспоненциальным ростом народонаселения на Земле в минувшее столетие и эскалацией технократического развития современной цивилизации возникает опасение, что увеличивающийся антропогенный прессинг на биоту и рост концентрации парниковых газов в атмосфере может в будущем превысить допустимые рамки, которые климатическая система способна регулировать [43-47, 95, 96, 343, 344]. Еще в начале XX века В.И. Вернадский обратил внимание на то обстоятельство, что антропогенное влияние на природу приобретает геологические масштабы [30]. Он высказал утверждение, что на определенном этапе своего развития человечество должно будет принять на себя ответственность за дальнейшую эволюцию нашей планеты. В противном случае у человечества может не быть будущего.

В последнее столетие в парниковом эффекте начала отчетливо проявляться трендовая составляющая, наблюдается резкое повышение содержания ключевых парниковых газов (главным образом диоксида углерода и метана) в атмосфере [97-99, 154, 155, 179, 369], Рис. X. Согласно данным палеоклиматических исследований подобный рост концентрации парниковых газов, который имел место за последние около 200 лет (Рис. 1), ранее происходил на примерно за 20 ООО лет [146, 221, 319, 320, 376]. Более того, в настоящее время количество метана более чем в 2, а углекислого газа почти в 1.5 раза превышает максимальные уровни концентраций этих газов в атмосфере, наблюдавшиеся за последние 420 000 лег, Рис.1.1. Высокая скорость накопления парниковых газов в атмосфере за последние около 150 лет указывает на возможность антропогенного характера современных процессов. Аномально быстрый рост концентрации парниковых газов в атмосфере (Рис. 1), повышение средней приповерхностной температуры воздуха (Рис. 2) и усиление парникового эффекта за последние 100-150 лет может быть следствием крупномасштабной аграрной и индустриальной деятельности человека. Вероятно, размыкание углеродного цикла явилось следствием как роста прямой антропогенной эмиссии углекислого газа в атмосферу (утилизация органического топлива, производство цемента), так и из-за уменьшения фотосинтезирующей мощности естественной биоты (масштабная экспансия человека на территории, занимаемые естественной биотой, загрязнение почвы и мирового океана) [11, 44, 45, 47, 96, 124, 125, 188, 307, 310, 331-333, 430]. Проблема усложняется тем, что накопление парниковых газов в атмосфере и связанный с ним рост средней поверхностной температуры могут иметь пороговые особенности [46, 73-75, 81, 84, 288, 444-446, 454, 456]. Они обусловлены наличием сильной положительной обратной связи между температурой поверхности, концентрацией С02, Н20 и других парниковых газов в атмосфере и поглощением уходящего теплового излучения в горячих колебательных полосах С02 и НэО, т.е. на резонансных переходах, идущих с возбужденных колебательных уровней этих молекул. Больцмановская заселенность возбужденных колебательных уровней как функция температуры пропорциональна экспоненциальному множителю ~ е и , где Е - энергия нижнего колебательного уровня, с которого идет поглощение, Г - температура газа. Такая температурная зависимость коэффициента поглощения в горячих полосах парниковых газов - сильная положительная обратная связь между температурой поверхности и поглощением атмосферой теплового излучения поверхности. Это может приводить к закрыванию окна прозрачности 8-13 мкм, через которое осуществляется радиационное охлаждение поверхности Земли [73-75, 81, 84, 442, 444-446]. С ростом температуры также экспоненциально увеличивается выход С02 из океана и карбонатов земной коры. Запаса мощности современной биоты, которая за счет фотосинтеза обеспечивает быстрый сток СО? из атмосферы в такие резервуары как океан, леса, болота и т.д. может не хватить для ограничения роста концентрации углекислого газа в атмосфере и это может привести к саморазгоняющемуся накоплению С02, а также Н2О и СН4 (из метаногидратов, запасы которых огромны) в атмосфере, закрыванию окна прозрачности 8-13 мкм и сильному разогреву поверхности нашей планеты, что поставит под угрозу само существование жизни на Земле.

360 340 320 300 280 260

1760 1500 1250 1000 750

1000 1200 1400 1600 1 800 2000 ГОДЫ

Рис. 1. Изменение содержания двуокиси углерода и метана в атмосфере за период 1000 лет, согласно палеоклиматическим данным и современным наблюдениям: www.Globalwarming.nel

10

Depth (m)

1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 t x* о

Age [yf BP)

Рис.1.1. Палеоклиматические данные (ледяные керны с Антарктиды со станции «Восток») по изменению температуры поверхности Земли и концентрации С02 и СН4 в ее атмосфере за последние примерно 420 ООО лет [366]. По оси абсцисс отложены возраст керна (годы) - внизу и глубина бурения (метры) - вверху. По оси ординат приведена концентрация углекислого газа и метана в атмосфере - слева и температура поверхности - как разность между температурой на тот момент и ее значением в доиндустриальный период (около 150 лег назад) - справа. Данные за последние i ООО лет и настоящее время приведены на Рис.1.

Температура поверхности среднегодовая - средняя за 5 лет

ГОДЫ

Рис. 2. Рост среднегодовой температуры воздуха у поверхности Земли за период метеорологических наблюдений, www.Globalwarming.net. J

Согласно накопленным литературным данным [13, 34, 45, 95, 96, 124, 125, 188, 310, 331-333, 410, 430] в настоящее время, годовой углеродный цикл нашей планеты имеет следующие количественные характеристики. В обозначениях работы [96] общая продукция органических веществ в результате фотосинтеза в пересчете на углерод 8530?- (где у = 10~в грамм в пересчете на 1см2 земной поверхности), значительно выше уровня техногенного выброса С02 равного 350/, однако, большая часть органического углерода, благодаря процессам дыхания, гниения, пожарам и т.д. снова возвращается в атмосферу в виде С02. Разница между биогенным связыванием (фотосинтез + образование карбонатов) С02 и выделением связанного в результате фотосинтеза С02 (дыхание, пожары и т.п.) невелика и составляет около 8.8/, что примерно в 50 раз меньше уровня техногенного выброса С02 в атмосферу. В результате такого дисбаланса углеродный цикл оказывается разомкнутым, что и приводит к наблюдаемому устойчивому росту концентрации С02 в атмосфере с выраженными сезонными колебаниями, отражающими характерные сезонные вариации мощности фотосинтеза, Рис. 3.

СО2, рри станция Мауна-Лоа, Гавайские острова

360

370 360 350 340 330 320 310 300

Рис.3. Сезонные вариации концентрации С02 в приземном сдое атмосферы, наблюдаемые с 1959 г. на станции Мауна-Лоа, www.Globalwarming.net. a/1 № n

Л

A i \Л V\

VI iV*

В норме (при замкнутом углеродном цикле) кривая концентрации углекислого газа в атмосфере Земли, приведенная на Рис.3, должна быть горизонтальна (как в период с 1000 по 1800 г. На Рис.1), в настоящее же время наблюдается процесс его накопления в атмосфере. Это свидетельствует о недостаточности мощности современной биоты для стабилизации уровня углекислого газа в атмосфере. Добавочная мощность в интегральный парниковый эффект (по разным оценкам 1-3 Вт/м [188]) за счет накопления диоксида углерода, метана и других парниковых газов в атмосфере для всей планете составляет ~1015 Вт и по порядку величины сравнима с мощностью ее тепловой машины ~ 8 • 1015 Вт, переносящей тепло от экватора к полюсам за счет атмосферно-океанической циркуляции [44, 47]. Механизм возмущения этим добавочным парниковым эффектом атмосферной циркуляции пока не очень ясен. Однако, уже становится понятным, что увеличение парникового эффекта не только приводит к кажущейся на первый взгляд большей комфортности климата в средних и высоких широтах, характеризующегося повышением среднегодовой температуры и влажности и, как правило, более теплыми зимами в последние десятилетия, но также и к серьезным негативным воздействиям с далеко идущими разветвленными последствиями. В результате, по статистическим данным Global Warming International Center www.Globalwarming.net ежегодно отслеживающим индекс экстремальных событий уже сейчас имеет место значительное возмущение и хаотизация атмосферной циркуляции, наблюдается ежегодный рост числа и мощности экстремальных климатических событий (ливни и наводнения, ураганы, засухи и т.п.). Однако количественные оценки влияния повышения содержания парниковых газов на климат в отдаленном будущем пока еще противоречивы, что обусловлено главным образом такими факторами как неполнота массива наблюдений и неопределенность количественных значений управляющих параметров моделей в широком интервале температур [118, 120-122, 188, 310, 430]. Основным средством изучения климатической системы в части предсказания изменений климата под воздействием внешних факторов (в частности, антропогенное влияние) является численное моделирование общей циркуляции потоков тепла и массы в атмосфере и океане [15, 35, 100, 101, 127, 136-138, 144, 145, 282, 303-304, 308, 398]. При этом рассматривается множество параметров: компоненты скорости ветра и течений в океане, температура и солёность воды, концентрация газовых составляющих в атмосфере, давление, взаимодействие климатических подсистем: гидросфера, атмосфера, криосфера, биота, - учитывается рельеф поверхности и другие факторы. Важнейшим направлением развития численного моделирования климата является более точное описание всех физических процессов, происходящих в климатической системе, с целью количественного прогнозирования возможных будущих его изменений. Общий тепловой баланс планеты включает несколько составляющих, где значительную роль в формировании атмосферной циркуляции и парникового эффекта играют процессы радиационного и фазового переноса тепла в системе «атмосфера — земная поверхность». В основе современных численных трехмерных моделей общей циркуляции атмосферы лежит задача теплообмена в системе «Солнце - атмосфера - земная поверхность», при этом Солнце рассматривается как изменяющийся со временем (суточный, сезонный ход) внешний источник энергии, а моделируемые процессы протекают в системе «атмосфера - земная поверхность (океан, суша)» [100, 101, 138, 139, 188, 209, 210]. В атмосфере рассматриваются и подвергаются параметризации такие процессы как: радиационный перенос, вертикальный и горизонтальный турбулентный перенос, испарение и конденсация в облаках, выпадение осадков, взаимодействие атмосферы с поверхностью и другие. Основные механизмы переноса тепла в системе «атмосфера - земная поверхность» - это радиационный перенос, а также турбулентный перенос скрытого и явного тепла. Парниковый эффект или поток нисходящего к поверхности теплового излучения атмосферы (противоизлучение) складывается из излучения парниковыми газами, излучения от облаков и аэрозоля. Еще в 1861 г. Тиндалл [425] обратил внимание, что атмосферные газы такие как: СОг, Н20, СО, Оз, CH,t, N20 и др. частично поглощают тепловое излучение Земли, излучая его затем по направлению к поверхности, дополнительно подогревая ее, и в космическое пространство, охлаждая атмосферу. Излучение парниковых газов и облаков, направленное вниз к поверхности (противоизлучение) имеет среднегодовую мощность около 324 Вт/м2 и определяет парниковый эффект на Земле, Рис. 4, [210]. отраженная солнечная радиация 107 Вт/м2 отражение облаками, аэродалями, .атмосферой скрытое 24 ( 78 тепло приходящая солнечная радиация 342 Вт/м2 уходящее длинноволновое излучение 235 Вт/м2

40 атмосферное окно излучение / атмосферой 165 парниковые газы поглощение J атмосферой

324 противоизлучение отражение поверхностью 30 турбулентный испарение поглощение теплообмен поверхностью излучение поверхностью поглощение поверхностью

Рис. 4. Общая схема среднегодового теплового баланса атмосферы и поверхности Земли, [210]. Парниковый эффект на Земле обеспечивает поток нисходящего инфракрасного теплового излучения -324 Вт/м2, приходящий к поверхности от атмосферы (из-за наличия парниковых газов: Н20, С02, СН4, Оз, N„0^, СО и др. в атмосфере) и дополнительно к солнечному потоку греющий поверхность.

Современная проблема парникового эффекта в гом, что за последнее столетие из-за увеличения в атмосфере количества парниковых газов, главным образом СС>2 и СН4 этот среднегодовой поток увеличился на величину примерно 1-3 Вт/м: и продолжает расти [188]. Центральным направлением развития современных 3D моделей общей циркуляции атмосферы является все более детальное описание различных компонент климатической системы на более мелкой координатной сетке и более точный учет всех физических процессов, происходящих в атмосфере и океане [176, 257]. Некоторые современные модели учитывают изотопное разделение водяного пара при фазовых превращениях, в которых отношение HDO/HbO является трассером «силы гидрологического цикла» [269, 271, 280, 304, 305, 317-320, 363, 397, 398]. Проблема растущего парникового эффекта и глобальной устойчивости климатической системы Земли становится важной научной проблемой современности. Для исследования возможных больших колебаний климата в широком диапазоне температур поверхности Земли ниже современной (288.2К) в литературе разрабатываются более простые горизонтально-осредненные нульмерные и одномерные (по широте) энергобалансные модели [19, 24, 47, 209, 232, 252, 260, 288, 298, 306, 339, 360, 365, 402] и более сложные модели [167]. В то время как исследованию вероятных больших колебаний климата Земли в области температур поверхности выше современной (288.2К) уделяется недостаточно внимания.

Комплексное исследование теплофизических характеристик всей климатической системы в целом и атмосферы в частности с использованием современного арсенала технических средств и методов, включая спутниковое зондирование, является актуальной задачей. Создание системы многолетнего мониторинга управляющих параметров климатической системы Земли (радиационный баланс планеты, альбедо, концентрация парниковых газов, водный цикл, потоки энтропии и свободной энергии через верхнюю границу атмосферы) помогло бы получить новые знания о нашей планете, выявить наиболее характерные тренды в процессе глобального потепления и определить их количественные характеристики.

В научно-исследовательском плане особый интерес представляют ключевые теплофизические характеристики атмосферы Земли, такие как:

• Температура атмосферы (вертикальный профиль) и подстилающей поверхности

• Концентрация парниковых газов (вертикальный профиль и/или полное содержание в атмосферном столбе)

• Возможные стационарные режимы теплового баланса поверхности нашей планеты в широком диапазоне температур

• Потоки свободной энергии на Землю из космоса и энтропии в космос через верхнюю границу атмосферы

• Характеристика «силы гидрологического цикла» - отношение HD0/H20 в атмосфере

Длительное развитие и успехи прикладной атмосферной инфракрасной спектроскопии подготовили хорошую базу для разработки активных и пассивных методов дистанционного зондирования параметров атмосферы. Технологии дистанционного зондирования атмосферы с целью мониторинга метеорологических параметров и загрязнения атмосферы разрабатываются уже около 40 лет [87-89, 113, 114, 116, 133, 180, 405-409]. Основу космической системы мониторинга атмосферных газов составляют современные инфракрасные спектрометры высокого разрешения, которые можно классифицировать по геометрии зондирования. В настоящей работе рассматривается главным образом термическое зондирование атмосферы в надир и на наклонных трассах. Данная геометрия позволяет осуществлять зондирование в любое время суток и имеет наиболее широкий высотный диапазон измерений, включающий в себя нижнюю тропосферу и подстилающую поверхность. До недавнего времени термическое зондирование в надир основывалось на данных получаемых многоканальными спектрорадиометрами [245, 246, 351, 380, 381, 406, 415], регистрирующими тепловое излучение атмосферы в нескольких или нескольких десятках спектральных интервалах. С появлением спутниковых Фурье спектрометров относительно высокого спектрального разрешения (до 0.1 см"1) с десятками тысяч спектральных каналов в тепловой инфракрасной (ИК) области существенно повысилась информативность спектров атмосферы, измеряемых со спутников. Произошли качественные изменения в методах обработки и интерпретации спутниковых данных. Обратная задача по определению параметров атмосферы из тепловых спектров высокого разрешения стала существенно переопределенной (число уравнений значительно больше числа неизвестных), с одной стороны. А создание и совершенствование достаточно подробных баз данных спектроскопической информации по атмосферным газам (HITRAN [390-392], GEISA [243, 418]), накопление априорной информации по профилям температуры и газовым и аэрозольным составляющим атмосферы в таких базах как TIGR и информационных системах как British Atmospheric Data Center (http://badc.nerc.ac.uk), способствовало прогрессу в детектировании важных малых газовых составляющих в атмосфере, таких как Н2О, СН4, СО, Оз, СО2 и даже их изотопомеров в атмосфере, в частности HDO, с другой стороны.

В настоящей работе для определения параметров атмосферы использовались спектры яркости уходящего теплового излучения, измеряемые со спутника в геометриях надир и по наклонным трассам, а также спектры пропускания атмосферы, измеряемые с Земли в геометрии наблюдения на солнце (Рис. 5).

Рис. 5. Геометрии наблюдения инфракрасных спектров атмосферы высокого разрешения, используемые в работе.

Цель работы

Основной целью работы является исследование устойчивости глобального термического режима системы «атмосфера - поверхность Земли» в области среднегодовых температур выше современной и получение количественных данных о состоянии атмосферы по ее инфракрасным спектрам высокого разрешения.

Задачи диссертации:

1. Развитие и программная реализация прямых line-by-line и обратных моделей переноса теплового излучения в безоблачной слабоаэрозольной атмосфере (когда многократным рассеянием можно пренебречь) для различных геометрий наблюдения: надир, зенит, лимб, наклонные трассы;

2. Разработка на их основе горизонтально-осредненных (глобальных) одномерных (по вертикали) моделей термического режима поверхности Земли с положительной обратной связью, учитывающих пороговый механизм поглощения в горячих колебательных полосах СОг, Н20 и других парниковых газов. Экспериментальное подтверждение существования данного порогового механизма.

3. Исследование возможных стационарных состояний глобального среднегодового теплового баланса поверхности Земли в области температур выше современной, 288.2К и условий перехода между ними.

4. Разработка модели для расчетов потоков свободной энергии на Землю и энтропии в Космос через верхнюю границу атмосферы, исследование экстремумов модели; концепция мониторинга баланса потоков свободной энергии на верхней границе атмосферы;

5. Развитие и программная реализация методов решения обратных задач по переносу теплового излучения в молекулярной атмосфере для определения вертикальных профилей температуры и концентрации парниковых газов в атмосфере по ее инфракрасным спектрам высокого разрешения полученных современными спутниковыми сенсорами: IMG, AIRS и Фурье спектрометрами наземного базирования FTIR;

6. Разработка методологии для дистанционного зондирования параметра атмосферы характеризующего «силу гидрологического цикла» (отношение HDO/H2O в атмосфере) из спектров уходящего в космос теплового излучения и спектров пропускания атмосферы, измеряемых инфракрасными наземными Фурье спектрометрами высокого разрешения; Получение количественных данных о широтно-высотном распределении величины отношения HDO/H2O в атмосфере из спектров уходящего теплового излучения, измеренных сенсором IMG со спутника ADEOS над районом Тихого океана (65 ю.ш. - 65 с.ш.; 130 - 170 з.д.);

Защищаемые положения:

1. Горизонтально-осредненные одномерные по вертикали энергобалансные модели парникового эффекта в приближении радиационно-конвективного равновесия атмосферы, учитывающие механизм закрывания окна прозрачности 8-13 мкм из-за поглощения теплового излучения в горячих колебательно-вращательных полосах С02, Н20 и других оптически активных газов, предсказывают возможность существования нескольких стационарных режимов поверхности Земли в области температур выше современной > 288.2К.

2. Выявленные температурные закономерности в одномерных по вертикали энергобалансных моделях парникового эффекта, учитывающих положительные и отрицательные обратные связи в процессах теплообмена системы «атмосфера-поверхность Земли», позволяют оценивать пороговую концентрацию С02 и СН4 в атмосфере, превышение которой ведет к перегреву поверхности и переходу в горячее устойчивое состояние, аналогичное состоянию Венеры. А также оценивать критическую скорость увеличения планетарного альбедо с ростом температуры, выше которой современный термический режим поверхности Земли при заданных начальных концентрациях парниковых газов является единственной глобально устойчивой точкой в области температур > 288К.

3. Модель для расчета баланса потоков свободной энергии излучения на верхней границе атмосферы. Баланс потоков свободной энергии на верхней границе атмосферы планеты как функция оптической толщины эквивалентной серой атмосферы (для теплового излучения) имеет минимум при оптической толщине характерной для атмосферы Земли.

4. Регулярные методы решения некорректных обратных задач инфракрасной атмосферной оптики позволяют с достаточной точностью определять вариабельные параметры атмосферы, такие как: вертикальные профили температуры и концентрацию оптически активных газовых примесей из спектров высокого разрешения (~0.05 см"1) уходящего в космос теплового излучения Земли в диапазоне 600-2500 см"1.

5. Метод нейронных сетей позволяет решать обратную задачу определения параметров атмосферы (вертикальные профили температуры и концентрации парниковых газов СН4 и С02) из ее инфракрасных спектров в диапазоне (6006500 см"1) высокого разрешения (-0.05 см"1) в реальном режиме времени с точностью, сравнимой с другими методами.

6. Методология спутникового зондирования атмосферы Земли с помощью инфракрасной спектрометрии высокого разрешения (-0.05 см'1) в диапазоне 600-2500 см"1 предоставляет возможность решения задачи мониторинга параметра, характеризующего интенсивность цикла фазовых превращений воды в климатической системе - отношение HD0/H20 в атмосфере.

Краткое содержание глав

Первая глава диссертации включает описание прямой line by line модели входящей в программный пакет FIRE-ARMS [50, 292] (http://remotesensing.ru) для моделирования переноса теплового излучения в молекулярной атмосфере. Представлены оригинальные одномерные (по вертикали) пороговые модели теплового баланса поверхности Земли, учитывающие отрицательные обратные связи, такие как: испарение, фотосинтез, альбедо и положительную обратную связь - резонансное поглощение в горячих колебательных полосах парниковых газов. Проведен анализ возможных стационарных термических режимов поверхности Земли в области температур выше современной, 288К, пороговых условий для развития взрывного парникового эффекта, сопровождающегося переходом от современного теплового режима к перегретому, аналогичному состоянию Венеры. Описан оригинальный эксперимент, демонстрирующий пороговый механизм действия положительной обратной связи - резонансное поглощение в горячих колебательных полосах парниковых газов - на примере взрывного разогрева атмосферного воздуха с примесью С02 излучением 10.6 мкм.

Во второй главе рассмотрены вопросы статистики фотонов и моделирования потоков энтропии и свободной энергии излучения в атмосфере. Принцип минимума потока свободной энергии теплового излучения, из которого следует мультиравновесность статистики фотонов данного излучения. Представлена модель баланса потоков энтропии и свободной энергии на верхней границе атмосферы, исследованы экстремумы модели. Изложена концепция спутникового мониторинга баланса свободной энергии на верхней границе атмосферы.

В третьей главе описаны известные и оригинальные регулярные методы решения «некорректной» обратной задачи переноса теплового излучения в безоблачной слабоаэрозольной атмосфере (когда многократным рассеянием можно пренебречь), используемые в работе для определения вертикальных профилей температуры и концентраций парниковых газов из наблюдаемых ИК спектров атмосферы высокого разрешения.

Четвертая глава представляет основные результаты натурных приложений предложенных методов решения обратной задачи для определения вертикальных профилей температуры и концентрации парниковых газов: Н20, HDO, СН4 в атмосфере из спектров теплового излучения, регистрируемых с высоким спектральным разрешением спутниковыми и наземными спектрометрами.

В приложении кратко представлены возможности прикладного программного пакета FIRE-ARMS и вспомогательных программ и коротко описаны перспективные методы решения некоторых прикладных обратных задач инфракрасной атмосферной оптики, а именно: метод определения расхода газа на факельных установках сжигания попутного газа по данным спутниковых сенсоров типа MODIS в ИК каналах; метод нейронных сетей для определения вертикального профиля СОг в атмосфере из спектров GOSAT/FTS и метод

13 12 определения отношения изотопомеров ССЬ/ ССЬ по гомологичной паре линий из ИК спектров пропускания атмосферы с достаточно высокими разрешением и отношением сигнал/шум.

В заключении представлены основные результаты и выводы диссертационной работы, приведен список благодарностей и список цитируемой литературы.

Связь с плановыми работами. Работа выполнялась в рамках плановых и инициативных научно-исследовательских работ в соответствии с программами:

• «Инфракрасная колебательно-вращательная спектроскопия атмосферных газов и ее приложения в задачах атмосферной оптики и климатологии»

• «Термическое зондирование атмосферы и подстилающей поверхности, спутниковые измерения».

Часть работ была выполнена автором по грантам: №1117 IMG/ADEOS 19951999 и STA-MRI-1998, гранту РФФИ-ЮГРА № 03-07-96836, гранту INTAS № 03-51-6294, грантам РФФИ № 06-01-00669 и РФФИ №07-07-00269-а.

Заключение диссертации по теме «Теплофизика и теоретическая теплотехника», Захаров, Вячеслав Иосифович

Результаты работы могут быть использованы в организациях занимающихся исследованиями в области теплофизики и инфракрасной спектроскопии газовых сред, оптики и физики атмосферы, дистанционного зондирования и экологического мониторинга природных и техногенных сред, в таких организациях как: ГНЦ «Планета», ГОИ, МГУ, ТГУ, УГТУ-УПИ, ИОА СО РАН, ИФА РАН, ИТФ УрО РАН, ИОФ РАН, С-ПбГУ, ГНЦ «Курчатовский Институт», ИПЭ РАН, ИММ УрО РАН, ГУ ЦАО и других организациях.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на: Всесоюзном симпозиуме по распространению лазерного излучения в атмосфере (Томск 1982, 1986); Всесоюзном симпозиуме по молекулярной спектроскопии высокого разрешения (Томск 1982, 1985; Красноярск 1987); Всесоюзном съезде по спектроскопии (Томск, 1983); Вавиловской конференции по нелинейной оптике (Новосибирск, 1984); Международной школе по нелинейной и когерентной оптике (Братислава, 1987); Всероссийском совещании по природным и антропогенным катастрофам (Томск, 1991; Новосибирск, 1993); Международном симпозиуме-школе по молекулярной спектроскопии высокого разрешения (Омск, 1991; Санкт-Петербург, 1996; Томск, 1999; Нижний-Новгород, 1993, 2006); Международном симпозиуме по тепломассобмену и неравновесным процессам в газах (Минск, 1992); Международном коллоквиуме по прикладной атмосферной спектроскопии (Реймс, 1993, 2005); Международном конгрессе по глобальному потеплению (Вена, 1996); Международном симпозиуме оптика атмосферы и океана (Томск, 1998); Международном симпозиуме по атмосферным наукам из космоса с использованием инфракрасной Фурье-спектрометрии высокого разрешения (Токио 1994; Тулуза, 1998; Киото, 2000г.); Всероссийской конференции «Обратные задачи и информационные технологии рационального природопользования» (Ханты-Мансийск, 2001, 2005, 2006); Международной конференции «Ракетные двигатели и проблемы освоения космического пространства» (Москва, 2003); Всемирной конференции по изменению климата (Москва 2003); Международном симпозиуме стран СНГ «Атмосферная радиация» (Санкт-Петербург, 2004, 2006); Международной рабочей группе по стабильным изотопам водяного пара в атмосфере (Вена, 2004); Международном симпозиуме по дистанционному зондированию атмосферы, океана, окружающей среды и космоса (Гонолулу, 2004); Международном рабочем совещании по проекту ИНТ AC CASUS 03-51-6294 (Ханты-Мансийск, 2004; Томск, 2005; Екатеринбург, 2006; Новосибирск, 2007); Международном рабочем совещании по Фурье спектрометрии атмосферы (Ханты-Мансийск, 2006); Международном симпозиуме «Физика атмосферы: Наука и образование» (С. Петербург-Петродворец, 2007); на совещании рабочей группы «Аэрозоли Сибири» (Томск, 2007); на семинарах: по физике солнечно-земных связей (Москва РАН, 1993), Метеорологического исследовательского института (Цукуба, Япония 1998), Центра климатических исследований Университета Токио (Токио, Япония 2000-2001), Национального института информационных технологий (Токио, Япония 2005), Института мониторинга климатических и экологических систем (Томск, 2007), кафедры оптики и спектроскопии Томского государственного университета (Томск 2007), кафедры молекулярной физики УГТУ-УПИ (Екатеринбург, 2008), Международной конференции «Алгоритмический анализ неустойчивых задач» (Екатеринбург, 2008).

Публикации.

Материалы диссертации в полном объеме опубликованы в научной печати, в том числе: в рецензируемых журналах определенных ВАК (30 статей), одна глава в коллективной монографии издательства Springer/Praxis UK, в статьях SPIE (8 статей), одна депонированная статья, один препринт ТНЦ СО АН СССР, в трудах международных и всероссийских конференций и совещаний, в национальных и международных отчетах.

Вклад автора. Основные результаты диссертационной работы получены автором лично как в процессе индивидуальных, так и коллективных исследований. Вклад автора на разных этапах выражался в постановке решаемых задач, разработке моделей и методов их решения, проведения расчетов, обсуждении и интерпретации полученных в ходе исследований результатов.

Под руководством автора в исследованиях в разное время принимали непосредственное участие сотрудники К.Г. Грибанов, М.В. Фалько, О.И. Асипцов, А.Ю. Топтыгин. Часть результатов первой главы и основные результаты третьей главы и приложений получены совместно с К.Г. Грибановым, часть результатов первой главы получена также при участии М.В. Фалько и О.И. Асипцова, часть результатов третьей главы получена при участии

A.Ю. Топтыгина. Основные результаты четвертой главы получены совместно с К.Г. Грибановым и А.Ю. Топтыгиным. Лично автору принадлежит постановка задач и формулировка решений по разработке моделей и методов, а также интерпретация полученных результатов. На различных этапах в работе также принимали участие: Вл.Г. Тютерев, В.Е. Прокопьев, В.М. Шмелев, В.Г. Крупкин, С.В. Кондратов, С.А. Ташкун, А. Чурсин, В.Ф. Головко, А. В. Наумов,

B.В. Голомолзин, К.С. Алсынбаев, Я.С. Суляев, С.В. Захаров, а также проф. Имасу Р., д-р Касай Я. и д-р Агава А. (Токио, Япония), д-р Аоки Т. и д-р Фукабори М. (Цукуба, Япония), проф. Жузель Ж. и д-р Хоффманн Г. (Париж, Франция), д-р Шмидт Г. (Нью-Йорк, США), проф. Блойтен В. (Утрехт, Нидерланды).

В заключение, среди полученных в диссертации результатов особенно следует отметить те, которые могут послужить основой для новых направлений исследований:

• концепция модели теплового баланса системы «атмосфера-поверхность Земли», учитывающая механизм сильной положительной обратной связи (поглощение теплового излучения в горячих колебательных полосах С02 и Н20) в закрывании окна прозрачности атмосферы 8-13 мкм при нагреве поверхности. Такая модель позволяет исследовать возможные стационарные состояния поверхности Земли в области температур выше 288К и условия переходов между ними.

• модель для расчета баланса потоков свободной энергии излучения на верхней границе атмосферы, показывающая, что баланс потоков свободной энергии излучения на верхней границе атмосферы планеты имеет экстремум (минимум) при значении оптической толщины атмосферы (для теплового излучения) близкой к значению оптической толщины атмосферы Земли. Данная модель может послужить основой для мониторинга баланса потоков свободной энергии на верхней границе атмосферы Земли по спектральным спутниковым данным.

• методология зондирования параметра, характеризующего «силу гидрологического цикла», а именно широтное распределение отношения HDO/H2O в атмосфере, по спектрам уходящего в космос теплового излучения регистрируемого спутниковыми сенсорами с высоким разрешением.

Благодарности:

Автор выражает глубокую благодарность К.Г. Грибанову за продолжительное плодотворное сотрудничество в этой области и разработку ПО FIRE-ARMS, А.Ю. Топтигину за совместную работу и апробацию разрабатываемых подходов и методов на натурных данных спутникового и наземного зондирования. Благодарю Власова В.И., Перехожева В.Н. и Чернышева Е.Ю. за поддержку этих работ в СФ НИКИЭТ и СОРУС. Особая благодарность Борисову С.Ф. и Памятных Е.А., за поддержку данного направления в УрГУ, внимание к данной работе и обсуждение результатов, а также Бересневу С.А. за поддержку, тесное плодотворное сотрудничество и многочисленные дискуссии по работе.

На различных этапах в работе принимали участие: Вл.Г. Тютерев, В.Е. Прокопьев, В.М. Шмелев, В.Г. Крупкин, С.В. Кондратов, С.А. Ташкун, А. Чурсин, В.Ф. Головко, А. В. Наумов, В.В. Голомолзин, К.С. Алсынбаев, Я.С. Суляев, С.В. Захаров, а также проф. Имасу Р., д-р Касай Я. и д-р Агава А. (Токио, Япония), д-р Аоки Т. и д-р Фукабори М. (Цукуба, Япония), проф.

Жузель Ж. и д-р Хоффманн Г. (Париж, Франция), д-р Шмидт Г. (Нью-Йорк, США), проф. Блойтен В. (Утрехт, Нидерланды), которым я глубоко признателен.

Автор благодарит Т. Аоки, Р. Имасу и Я. Касай за многолетнее сотрудничество в данном направлении исследований и полезные дискуссии, Горшкова В.Г., Фомина Б.А. и Хаина А. за критические обсуждения пороговых моделей теплового баланса, врывного парникового эффекта и полученных результатов. Головко В.Ф. и Чурсина А. за совместные работы в этой области и первые компьютерные моделирования пропускания атмосферы с учетом горячих полос поглощения парниковых газов и пороговых режимов радиационного баланса атмосферы Земли. Асипцова О.И. за проведение эксперимента демонстрирующего взрывной механизм поглощения излучения 10.6 мкм атмосферным воздухом с примесью С02 в горячей полосе.

Особая благодарность В.В. Васину за поддержку и теснос сотрудничество по методам решения некорректных обратных задач. Благодарю Д. Нун за кооперацию в области теледетектирования изотопов водяного пара и полезные дискуссии, Г. Шмидта за предоставленные данные модели общей циркуляции атмосферы NASA GISS ModelE; Г. Хоффманна и Дж. Жузеля за сотрудничество и результаты модели общей циркуляции ЕСНАМ4; Я. Касай и А: Огава за предоставленные данные FTIR на Аляске; команду AIRS за предоставление необходимых спутниковых данных по Западной Сибири.

Также автор благодарен всем сотрудникам Института оптики атмосферы СО РАН, Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, кафедры молекулярной физики УГТУ-УПИ, кафедры общей и молекулярной физики УрГУ, принимавшим участие в обсуждении результатов данной работы и ценные замечания.

Связь с плановыми работами. Работа выполнялась в рамках плановых и инициативных научно-исследовательских работ в соответствии с программами:

• «Инфракрасная колебательно-вращательная спектроскопия атмосферных газов и ее приложения в задачах атмосферной оптики и климатологии»

• «Термическое зондирование атмосферы и подстилающей поверхности, спутниковые измерения».

Данные исследования частично были поддержаны грантами международных и российских проектов, такими как: NASDA IMG/ADEOS project №1117 1995-1999 г.г., РФФИ ЮГРА № 03-07-96836, 2003-2004 г.г., INTAS CASUS 03-51-6294, 2004-2006 г.г., РФФИ № 06-01-00669, 2006-2008 г.г., №07-07-00269-а, 2007-2009 г.г. и JAXA GOSAT project 2004-2012.

Заключение

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Захаров, Вячеслав Иосифович, 2009 год

1. Александров В.В., Моисеев Н.Н. (1981): Модель климата и глобальная экология. Природа №9, 68-77.

2. Ареки Ф., М.Скалли, Г.Хакен, В.Вайдлих (1974): Квантовые флуктуации излучения лазера. М. Мир, 1974.

3. Асипцов О.И., Захаров В.П., Грибанов К.Г. (2000): Взрывное поглощение излучения С02 лазера в атмосферном воздухе с примесью углекислого газа. Оптика атмосферы и океана, т. 13, №11, 979-982.

4. Андерсон, Т. Введение в многомерный статистический анализ / Т. Андерсон. М.: Физматгиз, 1963. - 500 с.

5. Афонин С.В., Белов В.В. (2003): Информационно-методические основы построения эффективных систем спутникового мониторинга лесных пожаров. Вычислительные технологии, т.8, 35-46.

6. Афонин С.В. (2005): К вопросу об атмосферной коррекции спутниковых данных в задаче мониторинга из космоса малоразмерных лесных пожаров. Оптика атмосферы п океана, 18, № 4, 331-334, 2005.

7. Базаров И.П. (1991): Термодинамика, Москва "Высшая школа", 376 с.

8. Бакушинский, А.Б. (1989): Некорректные задачи. Численные методы и приложения / А.Б. Бакушинский, А.В. Гончарский. М.: Изд-во МГУ, 1989. -198 с.

9. Белов, А.А. (1999): Глобальные изменения природной среды и климата и Мировой океан / А.А. Белов, E.JI. Минина // Вестн. РАН. 1999. - Т.69. - №9. -С. 834-838.

10. Береснев С.А., Кочнева Л.Б., Суетин П.Е., Грибанов К.Г., Захаров В.И. (2003): Фотофорез атмосферных аэрозолей в поле теплового излучения Земли. Оптика атмосферы и океана, том 16, №05-06.

11. Болин Б. (2003): Климат и наука, знание и понимание, необходимые действия в условиях неопределенности. Тезисы докладов Всемирной конференции по изменению климата, Москва, Россия, 29 сентября 3 октября 2003. стр. 9-13.

12. Брайсон, А. (1972): Прикладная теория оптимального управления / А. Брайсон, Хо Ю-Ши. М.: Мир, 1972. - 544 с.

13. Борисенков Е.П. Вопросы энергетики атмосферных процессов, JI. Гндрометиздат, 1960.

14. Борисенков Е.П. (1982): Климат и деятельность человека. М: Наука. 133 с.

15. Борисенков Е.П., Пичугин Ю.А. (2001): Возможные негативные сценарии динамики биосферы как результат антропогенной деятельности. ДАН РФ, сер. геогр. т.378, №6.

16. Борисеиков Е.П. (2003): Влияние парникового эффекта и механизмов обратной связи на динамику климата и биосферы. // Тезисы докладов Всемирной конференции по изменению климата, Москва, Россия, 29 сентября 3 октября 2003. стр. 381.

17. Будыко М.И. (1968): О происхождении ледниковых эпох. // Метеорология и гидрология, №11, 3-12.

18. Будыко М.И. (1971): Климат и жизнь. JI: Гидрометеоздат, 472 с.

19. Будыко М.И., Винников К.Я. (1976): Глобальное потепление. Метеорология и гидрология, №7, 16-26.

20. Будыко, М.И. (1980). Климат в прошлом и будущем. JI: Гидрометеоздат.

21. Будыко, М.И. История атмосферы / М.И. Будыко, А.Б. Роиов, A.JI. Яншин. JL: Гидрометеоиздат, 1985. - 207 с.

22. Будыко М.И., Голицин Г.С., Израэль Ю.А. (1986): Глобальные климатические катастрофы. М.: Гидрометеоиздат, 160 с.

23. Вайнштейн, JI.A. (1979): Возбуждение атомов и уширенис спектральных линий / JI.A. Вайнштейн, И.И. Собельман, А.Е. Юков. М.: Наука, 1979. -820 с.

24. Васильев А. В., Мельникова И. Н. Коротковолновое солнечное излучение в атмосфере Земли. Расчеты. Измерения. Интерпретация. СПб.: НИИХ СПбГУ, 2002.-388 с.

25. Васин В.В. Некорректные задачи с априориой информацией / В.В. Васин, A.J1. Агеев. Екатеринбург: УИФ "Наука", 1993. - 262 с.

26. Вентцель, Е.С. Теория вероятностей / Е.С. Вентцель. М.: Высшая школа, 1998.-576 с.

27. Верлань, А.Ф. Интегральные уравнения: Методы, алгоритмы, программы. Справочное пособие / А.Ф. Верлань, B.C. Сизиков. Киев: Наукова думка, 1986.-542 с.

28. Вернадский B.PI., Химическое строение биосферы и ее окружения. М: Наука, 1987, 339 с.

29. Вигасин А.А., Макаров В.Н. (2000): Константа скорости диссоциации двухатомных молекул и квазидвухатомных димеров. Вестник Московского университета. Серия 2. Химия Т. 41. № 6, 300-309.

30. Виролайнен Я.А., Поляков А.В. (2004): Учет рассеяния излучения в наземных газо-корреляционных измерениях общего содержания метана. Исследование Земли из космоса, № 4, 3-9.

31. Виролайнен Я.А., Поляков А.В., Тимофеев Ю.М. (2007): Дистанционное зондирование температуры и газового состава атмосферы с использованием наземных тепловых ИК Фурье-спектрометров. Оптика атмосферы и океана, 20, №3, 253-257, 2007.

32. Всемирная конференция по изменению климата / Труды конференции, Москва, 29 сентября 3 октября 2003 г. - М. - 2004.

33. Винников К.Я. (1986). Чувствительность климата. Гидрометеоиздат, Ленинград. 224 стр.

34. Гилл, А. Динамика атмосферы и океана. / А. Гилл; пер. под ред. Г.П. Курбаткина. М.: Мир, 1986. - 396 с.

35. Голицын Г.С. (1973): Введение в динамику планетных атмосфер. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. 104 с.

36. Голицин Г.С., Мохов И.И., (1978): Устойчивость и внешние свойства климатических моделей, Известия АН СССР, Физика атмосферы и океана, вып. 14, 271-277.

37. Голицин Г.С., Мохов И.И., (1978). Оценка чувствительности и роль облачности в простых климатических моделях. Известия АН СССР, Физика атмосферы и океана, т. 14, №8, 803-814.

38. Голицын Г.С., Гинзбург А.С. (2007): Оценки возможности «быстрого» метанового потепления 55 млн. лет назад. ДАН, т. 413, №6, стр. 816-819.

39. Голубев Ю.М., И.В.Соколов (1984): Антигруппировка фотонов в источнике когерентного света и подавление шумов фоторсгистрации. ЖЭТФ, т.87(8), с.408, 1984.

40. Горшков В.Г. (1994). Тепловая устойчивость климата. Известия РГО, т.216, вып.З, 26-35.

41. Горшков В.Г., Физические и биологические основы устойчивости жизни. Под ред.: К.С. Лосева, Москва 1995; 470 с.

42. Горшков В.Г., Горшков В.В., Данилов-Данильян В.И. и др. (1999): Биотическая регуляция окружающей среды. // Экология. №2, 105-113.

43. Горшков В.Г., Макарьева A.M. (2006): Природа наблюдаемой устойчивости климата Земли. // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология, №6, 483-495.

44. Горшков В.Г., Довгалюк Ю.А., Ивлев Л.С. (2005): Физические основы экологии, учебное пособие, Издательство С-Петербургского университета, 2005,251 с.

45. Гранков, А.Г. Взаимосвязь радиоизлучения системы океан-атмосфера с тепловыми и динамическими процессами на границе раздела / А.Г. Гранков, А.А. Мильшин. Физматлит, 2004. - 168 с.

46. Грибанов К.Г., Захаров В.И. (1994). Радиационные режимы атмосферы Земли с учетом пороговых особенностей поглощения теплового излучения в области окна прозрачности 8-13 мкм. Вычислительные технологии, т. 3, вып. 8, 62-71.

47. Грибанов, К.Г. Пакет программ FIRE-ARMS и его применение в задачах пассивного ИК-зондирования атмосферы / К.Г. Грибанов, В.И. Захаров, С.А. Ташкун // Оптика атмосферы и океана. 1999. - Т. 12. - №4. - С. 372-378.

48. Грибанов К.Г., В.И. Захаров (1999): О возможности мониторинга содержания HD0/H20 в атмосфере используя наблюдения из Космоса уходящего теплового излучения. Оптика атмосферы и океана, том 12, №09, 33-37. 1999.

49. Грибанов К.Г. Бреон Ф.М., Захаров В.И. Эффект отраженного поверхностью ИК-излучения, наблюдаемый в эмиссионных спектрах атмосферы при зондировании Земли из космоса // Оптика атмосферы и океана, том 13, № 12, 1119-1122, 2000.

50. Грибанов, К.Г. Восстановление профилей температуры и влажности по ИК спектрам Земли на основе сингулярного разложения ковариационных матриц / К.Г. Грибанов, В.И. Захаров, А.Ю. Топтыгин // Оптика атмосферы и океана. -2003.-Т. 16.-№07.-С. 576-581.

51. Грибанов, К.Г. Разработка элементов системы для мониторинга эмиссии метана в Западной Сибири по данным термического зондирования Земли из космоса с высоким спектральным разрешением / К.Г. Грибанов, В.И. Захаров,

52. A.Ю. Топтыгин, В.Г. Крупкин, В.М. Шмелев, К.С. Алсынбаев, В.В. Голомолзин // сб. ст. под ред. И.Г. Ассовского, О.Д. Хайдена «Ракетные двигатели и проблемы освоения космического пространства». М.: ТорусПресс. - 2005. - Т. 1. - С. 469-479.

53. Грибанов К.Г., Захаров В.И., Алсынбаев К.С. Суляев Я.С. (2007): Метод определения расхода попутного газа на факелах по данным спутникового зондирования сенсорами типа MODIS в ИК каналах, Оптика атмосферы и океана. 2007. - №1, 68-72.

54. Грибанов К.Г., R. Imasu, А.Ю. Топтыгин, W. Bleuten, А.В. Наумов, Захаров

55. B.И. (2007): Метод и результаты по определению метана в атмосфере Западной Сибири из данных сенсора AIRS. Оптика атмосферы и океана. -2007.- №10.

56. Груза Г.В., Ранькова Э.Я. (2003): Обнаружение изменений в состоянии климата, изменчивости климата и экстремальности климата. Тезисы докладов Всемирной конференции по изменению климата, Москва, Россия, 29 сентября 3 октября 2003. стр. 28-30.

57. Гуревич М.М. Фотометрия (теория, методы и приборы). JT: Энергоатомиздат, 1983. - 272 с.

58. Гурни, К. Глобальное потепление и парниковый эффект / К. Гурни // Энергетика и безопасность. 1998. — №5. - С. 3-12.

59. Демиденко, Е.З. Линейная и нелинейная регрессия / Е.З. Демиденко. М.: Финансы и статистика, 1973. - 302 с.

60. Дубров, A.M. Обработка статистических данных методом главных компонент / A.M. Дубров. -М.: Статистика, 1978. 135 с.

61. Дымников, В.П. Математические модели в геофизической гидродинамике и численные методы их реализации / В.П. Дымников, Г.И. Марчук, В.Б. Залесный. — J1.: Гидрометеоиздат, 1987. 287 с.

62. Захаров В.И. К вопросу о бесстолкновительной диссоциации молекул 32SF6 и 34SF6 в интенсивном инфракрасном поле // Известия ВУЗов, Физика, №4, 1980, 19 с. Деп. ВИНИТИ, №896-80.

63. Захаров В.И., Тютерев Вл.Г. (1982): Построение эффективных операторов для нестационарного уравнения Шрёденгера. Известия высших учебных заведений. Физика, №8, 82-99.

64. Захаров В.И., Тютерев Вл.Г. (1983): Несекулярное разложение для оператора эволюции в нерелятивистской квантовой электродинамике. Известия высших учебных заведений. Физика, №9, 44-48.

65. Захаров В.И., Тютерев Вл.Г. (1984): Описание многофотонной бесстолкновительной диссоциации изотопов молекул SFe. Квантовая электроника. T.l 1, №1, 24-30.

66. Захаров В.И. (1984): Исследование многофотонных процессов на основе несекулярного разлоясения оператора эволюции. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, ТГУ, 29 ноября, Томск, 115 с.

67. Захаров В.И. (1987): О возможности подавления флуктуаций фотонов в когерентном излучении непрерывного лазера. Оптика и спектроскопия. Т. 62, выпуск 5, 1122-1125.

68. Захаров В.И., Пономарев Ю.Н., Тютерев Вл.Г. (1988): О возможности получения состояния поля с субпуассоновской статистикой фотонов. Вестник АН СССР, Серия физическая, том 52, №6. 61-68.

69. Захаров В.И., Фомин Г.Г., Пономарев Ю.Н. (1989): Лазерный гетеродинный локатор атмосферы. А.с. №1515911, 1989 г.

70. Захаров В.И., Прокопьев В.Е., Шмелев В.М., Грибанов К.Г. (1991): Устойчивость современного температурного состояния Земли. Препринт № 7, Томский Научный Центр СО АН СССР, стр. 1-15.

71. Захаров В.И., Прокопьев В.Е., Шмелев В.М., Грибанов К.Г., Власов В.И. (1991): Температурный гомеостазис Земли и взрывной парниковый эффект. Тезисы докл. на Международном экологическом форуме, Тольятш, сентябрь 1991, с. 17.

72. Захаров В.И., Грибанов К.Г., Прокопьев В.Е., Шмелев В.М. (1992): Влияние полосы прозрачности атмосферы 8-13 мкм на устойчивость теплового состояния Земли. Атомная энергия, т. 72, вып.1, стр. 98-102.

73. Захаров В.И. Термодинамическая концепция устойчивого развития // Тезисы доклада на Симпозиуме "Урал Атомный Урал промышленный", Пермь-Москва, Май 2000.

74. Захаров В.И., Грибанов К.Г., Имасу Р. Обратные задачи спутникового мониторинга парниковых газов в атмосфере // Тезисы Международной школы- конференции "Обратные задачи: теория и приложения", Ханты-Мансийск, Апрель 2002 г.

75. Захаров В.И. (2007): Пороговые модели парникового эффекта. Тезисы докл. на Международном симпозиуме "ФИЗИКА АТМОСФЕРЫ: НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ", 11-13 сентября 2007 г., С. Петербург 5 с.

76. Захаров В.И., Благодарева М.С., Грибанов К.Г. (2008): Метод13 12дистанционного зондирования отношения СОгГСОг в атмосферном столбе по спектрам пропускания атмосферы высокого разрешения в районе 61006300 см"1 // Оптика атмосферы и океана. Т.21, №5.

77. Захаров В.И., Имасу Р., Грибанов К.Г., Захаров С.В. (2008): Баланс свободной энергии на верхней границе атмосферы. Оптика атмосферы и океана, т.21, № 3, 240-247.

78. Захаров В.И., К.Г. Грибанов, С.А. Береснев (2009): Роль газовых и аэрозольных компонент атмосферы в модели парникового взрыва // Оптика атмосферы и океана, т.22, №03, стр.269-278.

79. Зельдович, Я.Б. "Горячая" модель Вселенной / Я.Б. Зельдович // УФН. -1966.-Т. 89.-№4.-С. 647.

80. Зуев В.В., К.М.Фирсов (2006): Лазерное зондирование стратосферной влажности из космоса: результаты численного моделирования// Исследования Земли из космоса, 2006, №1, с.45-52.

81. Зуев, В.Е. (1970): Распространение видимых и инфракрасных волн в атмосфере / В.Е. Зуев. М.: Сов. радио, 1970. - 496 с.

82. Зуев, В.Е. (1990): Современные проблемы атмосферной оптики (Том 7. Обратные задачи оптики атмосферы) / В.Е. Зуев, И.Э. Наац. JL: Гидрометиздат, 1990. - 286 с.

83. Зуев, В.Е. Зуев, В.В. (1992): Дистанционное оптическое зондирование атмосферы. С-Петербург: Гидрометеоиздат, 1992. — 275 с.

84. Изаков М.Н. (1997): Самоорганизация и информация планет и экосистем. УФЫ, т. 167, №10, 1087-1094. '

85. Израэль Ю.А., Семенов С.М. (2003): Пример вычисления критических границ содержания парниковых газов атмосфере с помощью минимальной имитационной модели парникового эффекта. ДАН, т. 390, №4, 533-536.

86. Израэль Ю.А. (2003): Проблемы опасного антропогенного воздействия на климатическую систему и возможности биосферы. Тезисы докладов Всемирной конференции по изменению климата, Москва, Россия, 29 сентября 3 октября 2003. стр. 19-21.

87. Кабанов М.В. (1991): Региональный мониторинг атмосферы. 4.1 Научно-методические основы. Томск, Наука 1991, 249 с.

88. Каллан, Р. Основные концепции нейронных сетей / Р. Каллан. М.: Издательский дом «Вильяме», 2001. - 288 с.

89. Карнаухов А.В. (1994). Устойчивость химического состава атмосферы и теплового баланса Земли. Биофизика, т. 39, вып. 1, 148-152.

90. Карнаухов, А.В. Роль биосферы в формировании климата Земли. Парниковая катастрофа / А.В. Карнаухов // Биофизика. 2001. - Т. 46. - №6. -С. 1138-1149.

91. Карнсои Д. Дж. (2003): Современные направления всемирной программы исследований климата. // Тезисы докладов Всемирной конференции по изменению климата, Москва, Россия, 29 сентября 3 октября 2003. стр. 64.

92. Кароль, И.Л. (1984): Климатически активные малые газовые примеси в атмосфере. Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. т. 20, № 11, 10641074.

93. Кароль, И.Л. Газовые примеси в атмосфере / И.Л. Кароль, В.В. Розанов, Ю.М. Тимофеев. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. - 192 с.

94. Кароль И.Л., Фролькис В.А. (1984): Энергобалансовая радиационно-копвективная модель глобального климата. Метеорология и гидрология, № 18,59-68.

95. Кароль, И.Л. (1988). Введение в динамику климата Земли. Ленинград, Гидрометеоиздат. 215 с.

96. Кендалл, М. Многомерный статистический анализ и временные ряды / М. Ксндалл, А. Стюарт. М.: Наука, 1976. - 736 с.

97. Кикоин И.К. (1976): Таблицы физических величин. Справочник. Под ред. акад. И.К. Кикоина. М., Атомиздат. 1976, 1008 с.

98. Клименко В. В., Снытин С. Ю., Федоров М. В. Энергетика и предстоящее изменение климата в 1990-2020 гг. // Теплоэнергетика. 1990. № 6. С. 14-20.

99. Клименко В. В., Клименко А. В. Приведет ли развитие энергетики к климатическому коллапсу? // Теплоэнергетика. 1990. № 10. С. 6-11.

100. Клименко В. В., Клименко А. В., Снытин С. Ю., Федоров М. В. Энергия и климат что же в самом деле известно науке? // Теплоэнергетика. 1994. № 1. С. 5-11.

101. Клименко В. В. Энергетика и конец современного интергляциала // Доклады РАН. 1994. Т. 334, № 1. С. 54-56.

102. Клименко В. В. Глобальные изменения климата. Антропогенные факторы // Энергия. 1994. № 1. С. 20-27.

103. Клименко В. В. Глобальные изменения климата. Естественные факторы и прогноз // Энергия. 1994. № 2. С. 11-17.

104. Снытин С. Ю., Клименко В. В. и Федоров М. В. Прогноз развития энергетики п эмиссия диоксида углерода в атмосферу на период до 2100 года // Доклады РАН. 1994. Т. 336, № 4. С. 476-480.

105. Клименко В. В. Влияние климатических и географических условий на уровень потребления энергии //Доклады РАН. 1994. Т. 339, № 3. С. 319-332.

106. Климанов В. А., Клименко В. В. Колебания температуры в климатических оптимумах голоцена и плейстоцена // Доклады РАН. 1995. Т. 342, №2. С. 242-245.

107. Князев Н.А., Малкевич М.С. (1987): Исследование Земли из космоса. №3, 43-53.

108. Кондратьев, К.Я. Термическое зондирование атмосферы со спутников / К.Я. Кондратьев, Ю.М. Тимофеев. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. - 280 с.

109. Кондратьев, К.Я. Перенос излучения в атмосфере / К.Я. Кондратьев. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. - 402 с.

110. Кондратьев К.Я., Тимофеев Ю.М. Метеорологическое зондирование атмосферы из космоса. Л., Гидрометеоиздат, 1978. 280с.

111. Кондратьев К.Я., Москаленко Н.И. (1985). Парниковый эффект атмосфер планет. М: ВИНИТИ, т. 19, 157 с.

112. Кондратьев, К.Я. Природные и антропогенные изменения климата / К.Я. Кондратьев. Л.: Наука, 1986. - 56 с.

113. Кондратьев, К.Я. (1990). Планета Марс. Л: Гидрометеоиздат, 367 с.

114. Кондратьев К.Я., (1992). Глобальный климат. С-Петербург, Наука. 359 с.

115. Кондратьев, К.Я. Климат Земли и протокол Киото / К.Я. Кондратьев, К.С. Демирчян // Вестник РАН. 2001. - Т. 71. -№11. - С. 1002-1009.

116. Кондратьев К.Я. (2003): Неопределенности данных наблюдений и численного моделирования климата. Тезисы докладов Всемирной конференции по изменению климата, Москва, Россия, 29 сентября 3 октября 2003, стр. 47-50.

117. Корн Г.А., Корн Т.М. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М: Наука, 1984-831.

118. Крапивин В.Ф., Свирежев Ю.М., Тарко А.И. (1982): Математическое моделирование глобальных биосферных процессов. М.: Наука 1982, 272 с.

119. Крапивин В.Ф., Кондратьев К.Я. Глобальные изменения окружающей среды. Экопнформатика, СПб, 2002.

120. Кузнецов Е.С. (2003): Избранные научные труды. М: Физматгиз, 784 с.

121. Курганский, М.В. Введение в крупномасштабную динамику атмосферы (Адиабатические инварианты и их применение) / М.В. Курганский. СПб: Гидрометеоиздат, 1993. - 168 с.

122. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М., Статистическая физика. М: Наука, 1964, р. 567.

123. Лоренц, Э.Н. Природа и теория общей циркуляции атмосферы / Э.Н. Лоренц. Л.: Гидрометиздат, 1970. -260 с.

124. Лосев К.С. (1985): Климат вчера, сегодня . и завтра? Л: Гидрометеоиздат, 175 с.

125. Лоудон Р., Квантовая теория света. М: "Мир" 1976.

126. Макарьева A.M., Горшков В.Г. (2001). Парниковый эффект и проблема устойчивости среднегодовой температуры поверхности Земли. ДАН РАН т. 346, №6, 810-814.

127. Малкевич, М.С. Оптические исследования атмосферы со спутников / М.С. Малкевич. -М.: Наука, 1973. 303 с.

128. Манабе С., Стриклер Р.Ф. (1967): Термическое равновесие в атмосфере с учетом конвекции// Теория климата. Пер. с англ. Л: Гидрометеоиздат, 61-104.

129. Марчук Г.И. (1964): Уравнение для ценности информации с метеорологических спутников и постановка обратных задач. Косм, исследования 1964, № 3, 23-32.

130. Марчук, Г.И. Приоритеты глобальной экологии / Г.И. Марчук, К.Я. Кондратьев. М.: Наука, 1992. - 264 с.

131. Марчук Г.И. Роль океана в формировании климата. Тезисы докладов Всемирной конференции по изменению климата, Москва, Россия, 29 сентября 3 октября 2003. стр. 16-17.

132. Матвеев, Л.Т, Курс общей метеорологии. Физика атмосферы. 2-е изд. / Л.Т. Матвеев. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - 752 с.

133. Матвеев, Л.Т. Теория общей циркуляции атмосферы и климата Земли / Л.Т. Матвеев. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. - 296 с.

134. Математическое моделирование общей циркуляции атмосферы и океана / Г.И. Марчук и др.. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - 544 с.

135. Мельникова И. Н., Васильев А.В. (2002): Коротковолновое солнечное излучение в атмосфере Земли. Расчеты. Измерения. Интерпретация. Изд. СПб, 2002, 387 с.

136. Мину, М. Математическое программирование: Пер. с фр. / М. Мину. 1990. -488 с.

137. Мицель А.А., К.М. Фирсов, Б.А. Фомин, (2001): Перенос оптического излучения в молекулярной атмосфере. Изд. РАН, Томск, 443с.

138. Моисеев Н.Н., Александров В.В., Тарко A.M. (1985). Человек и биосфера, Наука, Москва, 271 с.

139. Монин А.С. Прогноз погоды как задача физики, М. Наука, 1969.

140. Монин А.С., Шишков Ю.А. (1979): История климата. Л.: Гидрометеоиздат, 407 с.

141. Морозов, В.А. Регулярные методы решения некорректно поставленных задач / В.А. Морозов. М.: Наука, 1987.

142. Мохов И.И. (1978): Реакция простой энерго балансной модели климата на изменение ее параметров. // Изв. АН СССР, Сер. ФАО, т. 15, №4, 375-383.

143. Мохов И.И., Елисеев А.В., Карпенко А.А. Чувствительность к антропогенным воздействиям глобальной климатической модели ИФА РАН синтерактивным углеродным циклом // Доклады РАН. 2006. Т. 407. № 3. С. 400-404.

144. Нагирнер, Д.И. Метод интегральных уравнений в теории переноса излучения / Д.И. Нагирнер // Труды АО СПбГУ. 1994. - Т. 44. - С. 39.

145. Осовский, С. Нейронные сети для обработки информации / С. Осовский. -Москва, 2002. 344 с.

146. Обухов А. М. (1949): О статистических ортогональных разложениях эмпирических функпй (в метеорологии). Изв. АН СССР, сер. геогр. и геофиз. №3, с. 432-439.

147. Несмелова Л.И., Родимова О.Б., Творогов С.Д. (1986): Форма спектральной линии и внутрмолекулярное взаимодействие. Наука. Новосибирск 1986, 216 с.

148. Парниковый эффект, изменение климата и экосистемы. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. - 558 с. (под ред. Болина Б. и др.)

149. Пачаури Ражандра К. Климат и человечество. // Тезисы докладов Всемирной конференции по изменению климата, Москва, Россия, 29 сентября 3 октября 2003. стр. 18.

150. Перенос радиации в рассеивающих и поглощающих атмосферах: Пер. с англ. / О.А. Авасте, Р. Аронсон, Б.Д. Баркстром и др., Под ред. Ж. Ленобль. -Л.: Гидрометеоиздат, 1990. -264 с.

151. Покровский, О.М., Ю.М. Тимофеев, Общий статистический подход к решению обратных задач атмосферной оптики // Метеорология и гидрология. 1972. -№1. - С. 52-59.

152. Поляков А.В., А.В. Поберовский, Ю.М. Тимофеев, (1999): Определение вертикальных профилей содержания озона методом затменного зондирования с ДОС "МИР" 2. Валидация измерений вертикальных профилей содержания озона. Изв. РАН ФАО, 35, 3, 322-328.

153. Попов, А.И. Мерзлотные явления в земной коре (криолитология) / А.И. Попов. Из-во МГУ, 1967.

154. Пшеничный Б.Н., Данилин Ю.М. Численные методы в экстремальных задачах. М.: Наука, 1975. 320 с.

155. Рао, С.Р. Линейные статистические методы и их применения / С.Р. Рао М.: Наука, 1968. - 548 с.

156. Сайт НТЦ ScanEx: http://www.scanex,ru , Москва, Россия.

157. Сайт: http://eostation.irk.ru, Иркутск, Россия.

158. Сайт: www.uriit.ru , Ханты-Мансийск, Россия.

159. Сводка почасового расхода газа на факеле высокого давления за август 2004 г., ООО «СП ВАНЬЕГАННЕФТЬ» Месторождение Вань-Еганское.

160. Сергин В.Я., Сергин С.Я. (1978): Системный анализ проблемы больших колебаний климата и оледенения Земли. Л: Гидрометеоиздат, 279 с.

161. Семенов А.И., Шефов Н.Н. Изменение климата и состава средней и верхней атмосферы Земли в течение последнего столетия. // Тезисы докладов Всемирной конференции по изменению климата, Москва, Россия, 29 сентября 3 октября 2003. стр. 437.

162. Сизиков, B.C. Математические методы обработки результатов измерений / B.C. Сизиков. СПб: Политехника, 2001. - 240 с.

163. Скалли М.О., М.С. Зубайри, Квантовая оптика. Перевод с английского под редакцией В.В. Самарцева, М: Физматлит, 2003, 512 с.

164. Смирнов Д.Ф., А.С.Трошин (1987): Новые явления в квантовой оптике: антигруппировка и субпуассоновская статистика фотонов, сжатые состояния. УФН, т.153(2), с.233, 1987.

165. Стратонович P.JL, Теория информации. Москва "Сов. Радио", 1975, 424 с.

166. Спутниковый мониторинг лесных пожаров в Риссии. Итоги. Проблемы. Перспективы. Ред. В.В. Белов, СО РАН Новосибирск, (2003), 135 с. (Сер. Экол. Вып. 70).

167. Творогов С.Д., Гордов Е.П., Родимова О.Б. (2007): Межмолскулярная спектроскопия: от полу классического представления квантовой теории к крыльям линий. Оптика атмосферы и океана. Том. 20, № 09, стр. 760-763.

168. Тепловой баланс Земли / М.И. Будыко и др.. Л.: Гидрометеоиздат, 1956. -255 с.

169. Суми А., Кимото М., Хасуми X., Эмори С., Назава Т. Разработка климатической модели высокого разрешения. // Тезисы докладов Всемирной конференции по изменению климата, Москва, Россия, 29 сентября 3 октября 2003. стр. 43-44.

170. Сушкевич Т.А. (2006): Математические модели переноса излучения. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006, 661 с.

171. Тонков М.В., Н.Н. Филиппов (2002): Механизмы поглощения ИК радиации в крыльях полос С02 и Н20. Тезисы МСАР-2, С.Петербург, июль 2002.

172. Тонков М.В. (2001): Спектроскопия парникового эффекта. Соровский образовательный журнал. Химия. Том.7, №10. 52-58.

173. Тимофеев, Ю.М. Спутниковые методы исследования газового состава атмосферы (обзор) / Ю.М. Тимофеев // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 1989. - Т. 26. - №5. - С. 451-472.

174. Тимофеев, Ю.М. Теоретические основы атмосферной оптики / Ю.М. Тимофеев, А.В. Васильев. С-Петсрбург: Наука, 2003. - 474 с.

175. Тимофеев, Ю.М. (2007): Тезисы докл. на Международном симпозиуме "ФИЗИКА АТМОСФЕРЫ: НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ", 11-13 сентября 2007 г., С. Петербург-Петродворец.

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

177. Тихонов, А.Н., Гончарский А.В., Степанов В.В., Ягола А.Г., (1990): Численные методы решения некорректных задач, М: Наука, 1990.

178. Топтыгин А.Ю., Грибанов К.Г., Захаров В.И., Определение полного содержания метана в атмосферном столбе с помощью нейронной сети по данным сенсора AIRS/AQUA // Тез. докл. международного симпозиума стран

179. СНГ «Атмосферная радиация». С-Петербург, 22-27 июня 2004 г. С-Петербург: Изд-во СПбГУ, 2004. - С. 112-114.

180. Углекислый газ в атмосфере. Под редакцией Баха С., Крейна А., Берде А., Лонгетто А. (1987): «Мир», Москва, 532 с.

181. Успенский А.Б. (1981): Обратные задачи математической физики анализ и планирование экспериментов. "Математические методы планирования экспериментов, Новосибирск, Наука, 1981."

182. Успенский А.Б., А.Н. Троценко, А.Н.Рублев, С.В. Романов, П.Ю. Романов (1998): Определение общего содержания малых газовых составляющих атмосферы с помощью ИК-зондировщика IASI. Исследование Земли из космоса. № 2, 3-16.

183. Успенский, А.Б. Применение метода главных компонент для анализа ИК -спектров высокого разрешения, измеренных со спутников / А.Б. Успенский, С.В. Романов, А.Н. Троценко // Исследования Земли из космоса. 2003. -№3,-С. 26-33.

184. Успенский Б.А. (2007): Тезисы докл. на Международном симпозиуме "ФИЗИКА АТМОСФЕРЫ: НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ", 11-13 сентября 2007 г., С. Петербург-Петродворец.

185. Фейгельсон Е.М., Краснокутская Л.Д. Потоки солнечного излучения и облака. Л.: Гидрометеоиздат, 1978.

186. Ферронский, В.И. Изотопия Гидросферы / В.И. Ферронский, В.А. Поляков. -М.: Наука, 1983.-280 с.

187. Физические основы теории климата и его моделирования: Труды Межд. научн. конф. по окружающей среде / под ред. А.С. Монина / пер. с англ. Стокгольм. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. -271 с.

188. Фирсов К.М., Воронина Ю.В., Кабанов Д.М., Сакерин С.М. Определение общего содержания паров воды по измерениям солнечного фотометра // Оптика атмосферы и океана. 2005. Т. 18, № 11, стр.993-998.

189. Фомин Б.А. (2003): Метод параметризации поглощаемой газами атмосферной радиации, заданный k-распрсделениями с минимальным числом параметров. Оптика атмосферы и океана. 16, 1-4,2003.

190. Фомин Б.А. (2007): Тезисы докл. на Международном симпозиуме "ФИЗИКА АТМОСФЕРЫ: НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ", 11-13 сентября 2007 г., С. Петербург-Петродворец.

191. Форестер Дж. (1978): Мировая динамика. М.: Наука, 1978, 167 с.

192. Франк-Каменецкий Д.А. (1987). Диффузия и теплопсренос в химической кинетике, Наука, Москва, 265 с.

193. Фролысис В.А., И.Л. Кароль, А.А. Киселев, Ю.О. Озолин, В.А. Зубов, Статистический анализ фотохимической модели глобальной атмосферы // Известия РАН, Физика атмосферы и океана, том. 43, №4, С. 453-462

194. Хайкин, С. Нейронные сети: полный курс, 2-е изд.: Пер. с англ. / С. Хайкин. М.: Издательский дом «Вильяме», 2006. - 1104 с.

195. Хайрер, Э. Решение обыкновенных дифференциальных уравнений. Нежесткие задачи: Пер. с англ. / Э. Хайрер, С. Нёрсетт, Г. Ваннер. М.: Мир, 1990.-512 с.

196. Харман, Г. Современный факторный анализ / Г. Харман. М.: Статистика, 1972.-486 с.

197. Хауф В., Григул В. (1973): Оптические методы в теплопереносе. Пер. с англ. М: Мир, 162 с.

198. Хитрин, Л.Н. Основы горения углеводородных топлив / Л.Н. Хитрин. М: Наука, 1960.

199. Хмелевцов С.С. (1982): Простые модели термического режима земной климатической системы. — В кн. Тр. Института экспериментальной метеорологии. М. Гидрометеоиздат, вып.28(101), 3-36.

200. Хмелевцов С.С. (1988): Изучение климата при использовании энергобалансных моделей. Л.: Гидрометеоиздат, 149 с.

201. Хромов, С.П. Метеорология и климатология. Учебник. 5-е изд. / С.П. Хромов, М.А. Петросянц. М.: Изд-во МГУ, 2001. - 450 с.

202. Хюлст, Г. Рассеяние свста малыми частицами / Г. Ван де Хюлст. ИЛ. -1961.-537 с.

203. Шляйх В.П. Квантовая оптика в фазовом пространстве. М: «Фнзматлит» , 2005.

204. Шмелев В.М., Захаров В.И., Нестеренко А.И. (1989). Взрывное поглощение излучения мощного С02 лазера в атмосфере. Оптика атмосферы, т. 2, №6, 489-496.

205. Abe Y. and Matsui Т. (1988). Evolution of an impact-generated H20-C02 atmosphere and formation of a hot proto-ocean on earth. J. Atmos. Sci., 45, 30813101.

206. Archer D., Kheshgi H., and Maier-Reimer E. (1998): Dynamics of fossil fuel C02 neutralization by marine CaC03 // Global Biogeochemical Cycles 12, 259276.

207. Amato, U., Cuomo, V., De Feis, I., Romano, F., Serio, C., Kobayashi, H., 1999. Inverting for geophysical parameters from IMG radiances. IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing 37 (3), 1620-1656.

208. Anderson G.P., Clough S.A., Kneizys, F.X. Cherwynd J.H. and Shettle E.P. (1986). AFGL Atmospheric Constituents Profiles (0-120 Ion), Report, ERP, No. 954, AFGL-TR-86-0110, Air Force Geophysics Laboratory, Hanscom AFB, MA.

209. Aoki T. (1988): Development of a Line-by-Line Model for the Infrared Radiative Transfer in the Earth's Atmosphere // Papers in Meteorology and Geophysics, Vol. 39, No. 2 pp.53-58.

210. Aumann, H., R. Pagano (1994), The atmospheric infrared sounder on EOS, Opt. Eng., 32, 776-784.

211. Baldini, J.U. Structure of the 8200-year cold event revealed by a speleothem trace element record / J.U. Baldini, McDermott Frank, J. Fairchild Ian // Science. 2002. -№5576.-P. 2203-2206.

212. Beer R, Remote sensing by Fourier transform spectroscopy. New York, USA: Wiley; 1992. p. 153.

213. Beer, R., 1994. Tropospheric emission spectrometer (TES). Proc. Fifth Workshop ASSFTS, Nov.30-Dec.2, 77-92.

214. Beer, R. Tropospheric emission spectrometer for Earth Observing System's Aura satellite / R. Beer, T.A. Glavich, T.M. Rider //Applied Optics. 2001. - V. 40. -№15.-P. 2356.

215. Best, M.J. A quasi-Newton method can be obtained from a method of conjugate directions / M.J. Best // Mathematical Programming. 1978. - V. 15. - P. 189199.

216. Bleuten, W. INTAS CASUS project 03-51-6294, 2nd year report Электронный ресурс. / W. Bleuten et al. 2006. - доступ: http://www.geog.uu.nl/fg/casus/, свободный.

217. Brown LR, Gunson MR, Toth RA, Irion FW, Rinsland CP, Goldman A. Atmospheric trace molecule spectroscopy (ATMOS) linelist. Appl Opt 1996; 35:2828^48.

218. Budyko M.I. (1969). The effect of solar radiation variations on the climate of the earth. Tellus, vol.21, N5, 611-619.

219. Buehler, S. A., Eriksson, P., Kuhn, Т., von Engeln, A., Verdcs, C., February 2005. ARTS, the atmospheric radiative transfer simulator. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 91 (1), 65-93.

220. Burrows, J.P., P.E. Holzle, A.P.H. Goede, H. Visser, and W. Fricke (1995), SCIAMACHY Scanning Imaging Absorption Spectrometer for Atmospheric Chartography, Acta Astronaut35, 445-451.

221. Butler, C.T., Meredith, R.V.Z., Stogryn, A.P., 1996. Retrieving atmospheric temperature parameters from DMSP SSM/T-1 data with a neural network. J. Geophys. Res. 101 (D3), 7075-7083.

222. Callan, R., 1999. The Essence of Neural Networks. Prentice Hall Europe.

223. Chahine, M.T., 1968. Determination of the temperature profile in an atmosphere from its outgoing radiance. J. Opt. Soc. Am. 58, 1634-1637.

224. Chahine, M.T., 1970. Inverse problems in radiative transfer: determination of atmospheric parameters. J. Atmos. Sci. 27, 960-967.

225. Chamberlain J.W. (1980). Changes in the planetary heat balance with chemical changes in air. Planetary and Space Science, 28, 1011-1018.

226. Charles, C.D. Variable air mass sources for Greenland; influences on the ice core record /C.D. Charles, D. Rind, J. Jouzel, R.D. Koster and R.G. Fairbanks // Science. 1994,-V. 263.-P. 508-511.

227. Chedin, A., N. Husson, B. Bonnet, and Scott, N.A., (1985): The GEISA data bank, 1984 version. Laboratoire de Meteorologie Dynamique de CNRS, Internal Note LMD, Ecole Politechnique (1985).

228. Chedin, A., Scott, N.A., Wahihe, C., Moulinier, P., 1985. The improved initialization inversion method: a high resolution physical method for temperature retrievals from the TIROS-N series. J. Clim. Appl. Meteor. 24, 128-148.

229. Chedin A., Chahine M.T., and Scott N.A. eds. (1994). High Spectral Resolution Infrared Remote Sensing for Earth's Weather and Climate Studies, NATO ASI Series, Series I: Global Environmental Change, vol. 9, Springer, Berlin.

230. Chedin, A., S. Serrar, N.A. Scott, C. Crevoisier, and R. Armante (2003), First global measurement of midtrop о spheric CO2 from NOAA polar satellites: Tropical zone, JGR, 108(D18), 4581, doi: 10.1029/2003JD003439.

231. Chevallier, F., Cheruy, F., Scott, N.A., Chedin, A., 1998. A neural network approach for a fast and accurate computation of longwave radiative budget. J. Appl. Meteor. 37 (11), 1385-1397.

232. Chevallier, F. TIGR-like atmospheric profile databases for accurate radiative flux computation / F. Chevallier, A. Chedin, F. Cheruy, J.J. Morcrette // Quart. J. Roy. Met. Soc. 2000. - V. 126. - №563. - Part B. - P. 777-785.

233. Christi, M.J., S.L. Stephens (2004), Retrieving profiles of atmospheric C02 in clear sky and in the presence of thin cloud using spectroscopy from the near and thermal infrared: A preliminary case study, JGR, 109, D04316, doi: 10.1029/2003JD00405 8.

234. Churnside, J.H., Stermitz, T.A., Shroeder, J.A., 1994. Temperature profiling with neural network inversion of microwave radiometer data. J. Atmos. Oceanic Technol. 11 (1), 105-109.

235. Ciais, P. Deuterium and oxygen 18 in precipitation: Isotopic model, including mixed cloud processes / P. Ciais, J. Jouzel // J. Geophys. Res. 1994. - V. 99. -№D8. - P. 16793-16804.

236. Crafoord C., Kallen E., (1978): A note on the conditions of more than one steady-state solution in Budyko-Sellers type models. // J. Atmos. Sci. v.35, N6, 11231125.

237. Claude Camy-Peyret, (2005): High resolution spectroscopy for atmospheric applications: balloon and satellite measurements. Abtracts proceedings of ASA Int. Workshop, p.69, Reims, France 2005, September 6-8.

238. Clerbaux, C. Trace gas measurements from infrared satellite for chemistry and climate applications / C. Clerbaux, J. Hadji-Lazaro, S. Turquety, G. Megie, P.F. Coheur// Atmos. Chem. Phys. Discuss. 2003. - V. 3. - P. 2027-2058.

239. Clough S.A., Kneizis F.X., and Davies R.W. (1989). Line Shape and the Water Vapour Continuum, Atmospheric Research, 23, 229-241.

240. Craig, H. Deuterium and oxygen-18 in the ocean and the marine atmosphere / H. Craig and L. Gordon // In: E. Tongiorgi (Editor), Stable Isotopes in Oceanographic Studies and Paleotemperatures. Spoleto, 1965. - P. 9-130.

241. Crevoisier, C., S. Heilliette, A. Chedin, S. Serrar, R. Armante, and N.A. Scott (2004), Midtropospheric CO2 concentration retrieval from AIRS observations in the tropics, GRL, 31, L17106, doi:10.1029/2004GL020141.

242. Crowley T.J., Hyde W.T. (2001). CO2 levels required for deglaciation of a "Near-Snowball" Earth. GRL, vol. 28, N2, 283-286.

243. Dansgaard, W. Stable isotopes in precipitation / W. Dansgaard // Tellus. 1964. -V. 16.-№4.-P. 436-468.

244. Deuterium and Oxygen-18 in the Water Cycle / IAEA // In: J.R. Gat and R. Gonfiantini (Eds.), Stable Isotope Hydrology. IAEA Technical Reports Series No. 210.- 1981.-337 p.

245. Dils, B. Comparisons between SCIAMACHY and ground-based FTIR data for total columns of CO, CH4, C02 and N20 / B. Dils et al. // Atmos. Chem. Phys. -2006.-№6.-P. 1953-1976.

246. Ehhalt, D.H. Deuterium and Oxygen 18 in Rain Water / D.H. Ehhalt, K. Knott, J.F. Nagel, J.C. Vogel // J. Geophys. Res. 1963. - V. 68. - P. 3775-3797.

247. Ehhalt, D.H. Vertical profiles of HDO/H20 in the troposphere / D.H. Ehhalt, F. Rohrer, A. Fried // J. Geophys. Res. 2005. - V. 110. - №D13301. -doi:10.1029/2004JD005569.

248. Engelen, R.J., A. S. Denning, K.R. Gurney, and G.L. Stephens (2001), Global observations of the carbon budget 1. Expected satellite capabilities for emission spectroscopy in the EOS and NPOESS eras, JGR, 106 (D17), 20055-20068.

249. Essex C. (1984): Minimum entropy production in the steady state and radiative transfer, Astrophys. J., 285, pp. 279-293.

250. Fisher. Remarks on the deuterium excess in precipitation in cold regions / Fisher, A. David // Tellus, Series В Chemical and Physical Meteorology (ISSN 02806509). - 1991. - V. 43B. -Nov. - P. 401-407.

251. Fontenla, J., O.R. White, and P.A. Fox, and E.H. Avrett, and R.L. Kurucz (1999), Calculation of Solar Irradiances. I. Synthesis of the Solar Spectrum, The Astrophysical Journal, 518:480-499.

252. Friedman, I. The variations of the deuterium content of natural waters in the hydrologic cycle / I. Friedman, Redfield, A.C. Shoem, B. Harris and J. Harris // Rev. Geophys. 1964. - V. 2. - P. 177-224.

253. Fomichev, V.I. Parametrization of the 15 m C02 band cooling in the middle atmosphere (15-115 km) / V.I. Fomichev, A.A. Kutepov, R.A. Akmaev and G.M. Shved // J. Atmospheric and Terrestrial Phys. 1993. - V. 55. - №1. - P. 7-18.

254. Fomin, B.A. (1995): Effective interpolation technique for line-by-lyne calculations of radiation absorption in gases. JQSRT, 53, 663-669.

255. Fomin, B.A. (2004): A lc-distribution technique for radiative transfer simulation in inhomogeneous atmosphere: 1. FKDM, fast k-distribution model for the longwave, J.Geophys.Res. 109, D02110, doi:10.1029/2003JD003802, 2004.

256. Fomin, B.A. and M.P. Correa (2005): A k-distribution technique for radiative transfer simulation in inhomogeneous atmosphere: 2. FKDM, fast k-distribution model for the shortwave, J.Geophys. Res., V. 110, D02106, doi: 10.1029/2004JD005163, 2005.

257. Ganopolski A., Rahmstorf S., Petouldiov V. and Claussen M. (1998): Simulation of modern and glacial climates with coupled global model of intermediate complexity. Nature, 391, 352-356.

258. Gat. R.J. Atmospheric water balance the isotopic perspective / Gat, R. Joel // Hydrological Processes. - 2000. - V. 14. - №8. - P. 1357-1369.

259. Gill, P.E., W. Murray, M.H. Wright (1981), Practical Optimization, 401 pp., Academic Press, London; Tokyo.

260. Gent, P.R. Heat uptake and the thermohaline circulation in the Community Climate System Model, Version Two / P.R. Gent and G. Danabasoglu // J. Climate. 2004. - V. 17. - P. 4058-4069.

261. GLOBALVIEW-C02: Cooperative Atmospheric Data Integration Project -Carbon Dioxide. CD-ROM, NOAA CMDL, Boulder, Colorado Also available on Internet via anonymous FTP to ftp.cmdl.noaa.gov. Path: ccg/co2/G10BALVIEW., 2005.

262. Golub, G.H., C.F. van Loan (1989), Matrix Computations, 642p., Johns Hopkins University Press, Baltimore.

263. Goody R., Abdou W., (1996). Reversible and irreversible sources of radiation entropy. Q.J.R. Meteorol. Soc., 122, pp. 483-494.

264. Goody R., Abdou W., (1996): Reversible and irreversible sources of radiation entropy. Q.J.R. Meteorol. Soc., 122, pp. 483-494.

265. Goody R., (2000): Sources and sinks of climate entropy. Q.J.R. Meteorol. Soc. 126, pp. 1953-1970.

266. Gorshkov V.G., Makarieva A.M. (2002): Greenhouse effect dependence on atmospheric concentrations of greenhouse substances and the nature of climate stability о Earth // Atmos. Chem. Phys. Disscuss., vol.2, pp.289-337.

267. Grieco G., A.Lnchetta, G.Masiello, C.Serio, M.Viggiano, (2005), IMG 03 retrieval and comparison with TOMS/ADEOS columnar ozone: an analysis based on tropical soundings. JQSTR, 95, pp. 331-348.

268. Gribanov K.G., V.I. Zakharov, S.A. Tashkun, Vl.G. Tyuterev (1999): An advanced user-friendly system for atmospheric calculations including constituents profile retrievals. Proceedings of Int. ALPS 99 Symposium, France, Mirabele 1999.

269. Gribanov, K.G. Algorithms and software development for task of greenhouse gases monitoring from space / K.G. Gribanov // SPIE proceedings. 2000. - V. 4063.-P. 280-286.

270. Gribanov, K.G. A new software tool for radiative transfer calculations and its application to IMG/ADEOS data / K.G. Gribanov, V.I. Zakharov, S.A. Tashkun, Vl.G. Tyuterev // JQSRT. 2001. - V. 68. - №4. - P. 435-451.

271. Gribanov K.G. and V.I. Zakharov, (2004). Neural network solution for temperature profile retrieval from infrared spectra with high spectral resolution. Atmospheric Science Letters, vol. 5, issue 1-4, pp. 1-11.

272. Gribanov, K.G. Application of Multilayer Perceptron to High-Resolution Infrared Measurement Retrieval / K.G. Gribanov, A.Yu. Toptygin, V.I. Zakharov // SPIE. -2006.-V. 6580.-P. 72-77.

273. Griffith, D.W.T., Synthetic calibration and quantitative analysis of gas phase infrared spectra, Appl. Spectrosc., 50 (1), 59-70, (1996).

274. Gorham E. (1991). Northern peatlands: Role in the carbon cycle and probable responses to climatic warming, Ecol. Appl., 1, 182-195.

275. Ghil M. (1976): Climate stability for Sellers-type model. // J. Atm. Sci. v.33, N1, 3-20.

276. Hadji-Lazaro, J., Clerbaux, C., Thiria, S., 1999. An inversion algorithm using neural networks to retrieve atmospheric CO total columns from high-resolution nadir radiances. J. Geophys. Res. 104 (D19), 23841-23854.

277. Haken H. (1984). Advanced Synergetics. Berlin: Springer-Verlag.

278. Humlicek J. Optimized computation of the Voigt and complex probability functions. JQSRT 1982; 27:437^14.

279. Hamazaki, Т., Y. Kaneko, A. Kuze (2004), Carbon dioxide monitoring from the GOSAT satellite, Proceedings of XXth ISPRS congress, 12-23 July, Istanbul, Turkey, 2004.

280. Homik, K., Stinchcombe, M., White, IL, 1989. Multilayer feedforward network are universal approximators. Neural networks 2, 359-366.

281. Hoffmann, G. Water isotope module of the ECHAM atmospheric general circulation model: A study on timescales from days to several years / G. Hoffmann, M. Werner, M. Heimann // J. Geophys. Res. 1998. - V. 103. - №16. - P. 871896.

282. Hoffmann, G. Stable water isotopes in atmospheric general circulation models / G. Hoffmann, J. Jouzel, V. Masson // Hydrological Processes. 2000. - V. 14. -№8.-P. 1385-1406.

283. Hoffman, P.F., Kaufman, A.J., Halverson, G.P. & Schrag, D.P. (1998): A Neoproterozoic snowball Earth. Science 281, 1342-46.

284. Houghton R.A., (1995): Land-use change and the carbon cycle. Global Change Biology, 1,275-287.

285. Huber, M. Heat transport, deep waters, and thermal gradients: Coupled simulation of an Eocene greenhouse climate / M. Huber and L.C. Sloan // Geophys. Res. Lett. 2002. - V. 28. - P. 3481-3484.

286. Huette A.R., H.Q. Liu, K. Bachilly, and W. van Leeuwen, (1997). A comparison of vegetation indices over global set of TM images for EOS-MODIS. Remote Sens. Environ., 59, pp. 440-451.

287. Imasu, R. Meridional distribution feature of minor constituents as observed by IMG sensor aboard ADEOS satellite / R. Imasu // Adv. Space Res. 1999. - V. 25. - P. 959-952.

288. Ingersoll A.P., (1969). The runaway greenhouse: A history of water on Venus. J.Atmos. Sci., 26, 1191-1198.

289. Jacob, H. An 8-year record of the seasonal variation of 2H and l80 in atmospheric water vapor and precipitation in Heidelberg, Germany / H. Jacob and C. Sonntag // Tellus. 1991. - V. 43B. - P. 291-300.

290. Joos F., Plattner G.K., Stocker T.F., Marchal O. and Smittner A. 1999. Global warming and marine carbon cycle feedbacks on future atmospheric C02. Science 284, 464-467.

291. Joussaume, S. A general circulation model of water isotope cycles in the atmosphere / S. Joussaume, R. Sadourny, J. Jouzel // Nature. 1984. - №311. - P. 24-29. - doi: 10.103 8/311024a0.

292. Jouzel, J. Water isotopes in precipitation: data/model comparison for present-day and past climates / J. Jouzel, G. Hoffmann, R.D. Koster, V. Masson // Quaternary Science Review. 2000. - №19. - P. 363-379.

293. Kasai, Y. Ground-based measurement of strato-mesospheric CO by a FTIR spectrometer over Poker Flat, Alaska / Y. Kasai, T. Koshiro, M. Endo, N.B. Jones, Y. Murayama // Advances in Space Research. 2005. - V. 35. - №11. - P. 20242030.

294. Kasting J. F. (1988). Runaway and moist greenhouse atmospheres and the evolution of Earth and Venus. Icarus, 74, 472-494.

295. Klimenlco V.V., L.N. Khrustalev, O.V. Mikushina, L.V. EmeFyanova, E.D. Ershov, S.Yu. Parmuzin, A.G. Tereshin CLIMATE CHANGE AND DYNAMICS OF THE PERMAFROST IN NORTHWESTERN RUSSIA WITHIN THE NEXT 300 YEARS, Earth's Ciyosphere, 2007, N 3, p. 3-13.

296. Kobayashi, H. IMG program report / H. Kobayashi // The Third ADEOS Symposium: Procs. Sendai, Japan. - 1998. - P. 65-82.

297. Kobayashi H. Editor, (1999), Interferometric Monitor for Greenhouse Gases: IMG Project Technical Report/IMG Mission Operation & Verification Committee, CRIEPI; Tokyo, Japan.

298. Komabayashi M. (1967). Discrete equilibrium temperatures of a hypothetical planet with the atmosphere and the hydrosphere of one component-two phase system under constant solar radiation. J. Meteor. Soc. Japan, 45, 137-139.

299. Komabayashi M. (1968). Conditions for the coexistence of the atmosphere and the oceans. Shizen, 23, No. 2, 24-31.

300. Kondepudi D., I. Prigogine, Modern Thermodynamics. From Heat Engines to Dissipative Structures, John Wiley & Sons. Editions Odile Jacob, 1999, 489 p.

301. Kondratyev K.Ya. (1998). Multidimensional Global Change. London, Wiley/PRAXIS, Chichester, UK, 761 p.

302. Kondratyev K.Ya., Krapivin V.F., Varotsos C.A. Global Carbon Cycle and Climate Change. // Springer/PRAXIS, Chichester, UK 2003, p.372.

303. Krapivin V.F., Varotsos C.A., Biogeochemical Cycles in Globalization and Sustainable Development, Springer/Praxis, UK 2008, 562 p.

304. Kuang, Z., J. Margolis, G. Toon, D. Crisp, and Y. Yung (2002), Spaceborne measurements of atmospheric C02 by high-resolution NIR spectrometry of reflected sunlight: An introductory study, GRL, 29, NO. 15, 1716, doi: 10.1029/2001GL014298.

305. Kutzbach, J. E., 1967: Empirical eigenvectors of sea-level pressure, surface pressure, and precipitation complexes. J. Appl. Meteor., 6, 791-802.

306. Lcnoble, J. (Ed.) (1985), Radiative transfer in scattering and absorbing atmospheres: standard computational procedures, 300 pp., A. Deepak Publishing, Hampton, Virginia USA.

307. Lensins G.B., (1990): On the Relationship between Radiative Entropy and Temperature Distributions. Journal of Atmospheric Sciences, vol. 47, No. 6, pp. 795-803.

308. Lenton T.M. (2000). Land and ocean carbon cycle feedback effects on global warming in a simple Earth system model. Tellus, 52B, 1159-1188.

309. Lewis J. P., A. J. Weaver, and M. Eby (2006): Deglaciating the snowball Earth: Sensitivity to surface albedo. // Geophysical Research Letters, v.33, L23604.

310. Li J., Chylek P. and Lesins G.B. (1994): Entropy in Climate Models. Part I: Vertical Structure of Atrmospheric Entropy Production // J. Atm. Sci., v.51, N12, 1691-1701.

311. Liou, K.N. An Introduction to Atmospheric Radiation / K.N. Liou. Academic Press, 2002. - 583 p.

312. Lorenz, E. N., 1956: Empirical orthogonal functions and statistical weather prediction. Sci. Rep. No. 1, Statistical Forecasting Project, M.I.T., Cambridge, MA, 48 pp.

313. Lovelock, J. E., Gaia as seen through the atmosphere, Atmos. Environ., 6, 579580, 1972.

314. Lovelock J. (2004). Something nasty in the greenhouse, Atmos. Sci. Let. 5: 108109.

315. Ma, X.L. A Nonlinear Physical Retrieval Algorithm Its Application to the GOES-8/9 Sounder / X.L. Ma, T.J. Schmit, W.L. Smith // J. Applied Meteorology. - 1999. -V. 38. - P. 501-513.

316. McGuffie K. and Henderson-Sellers A. (1997). A climate modeling primer. John Wiley & Sons, Chichester.

317. McKay C.P., Lorenz R.D. and Linine J.I. (1999). Analytic solutions for the antigreenhouse effect: Titan and the early Earth. Icarus 137, 56-61.

318. Manabe, S., and R. F. Strickler, (1964): Thermal equilibrium in the Atmosphere with a convective adjustment, J. Atmos., Sci., pp. 361-385, 1964.

319. Manabe S. and Stouffer R.J. (1993). Century-scale effects of increasing atmospheric C02 on the ocean-atmosphere system, Nature 364, 215-218.

320. Menzel, W.P. Introducing GOES-I: The first of a new generation of geostationary operational environmental satellite / W.P. Menzel, J.F.W. Purdom // Bull. Amer. Meteor. Soc.- 1994.- V. 75.-P. 757-781.

321. Mlawer, E.J. Revised perspective on the water vapor continuum: The MT CKD model / E.J. Mlawer, D.C. Tobin, S.A. Clough // Atmos. and Environ. Res. 2004.

322. More, J.J. The Levenberg-Marquardt algorithm: implementation and theory / J.J. More // G.A. Watson. Numerical Analysis, Lecture Notes in Mathematics 630. -1977. Springer-Verlag, Heidelberg. - P. 105-116.

323. Mote, P.W. Variability of clouds and water vapor in low latitudes: View from Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) / P.W. Mote and R. Frey // JGR. -2006. V. 111.-D16101. - doi: 10.1029/2005JD006791.

324. Nakajima, N. Interferometric Monitor for Greenhouse Gases (IMG) / N. Nakajima // The first ADEOS Symposium/Workshop: Procs. Kyoto, Japan. -1994.-P. 91-94.

325. Nakajima, N. IMG Current Status and Mission Operation Plan / N. Nakajima, H. Kobayashi, H. Saji // The Second ADEOS Symposium/Workshop: Procs. -Yokohama, Japan. 1997. - P. 389 - 397.

326. Nakajima S., Hayashi Y., Y. Abe Y. (1992). A study on the "Runaway Greenhouse Effect" with a One-Dimensional Radiative-Convective Equilibrium Model. J. Atmos. Sci., vol. 49, No. 23, 2256-2266.

327. Nicholls G.D. (1967). In Mantles of the Earth and Terrestrial Planets, Intersience, New York. 285p.

328. Nicolis C. (1992). Long Term Climate Transitions and Stochastic Resonance. Institute Royal Meteorologique de Belgique, Preprint.

329. Nicolis G. and Nicolis C., (1980): On the entropy balance of the earth-atmosphere system, Quart. J. R. Met. Soc., 106, pp. 691-706.

330. Nikitin A.V., Golovko V.F., Chursin A.A., and Vl.G. Tyuterev, (1994): AIRSENTRY software: Atmospheric Infra-Red Spectra for Emulation and noting of Transmittance of Rays User's Guide, Laboratory of Theoretical Spectroscopy, Tomsk (1994).

331. Noone, D. Modeling water isotope exchange in parameterized convective plumes, Parameterization and Verification of Water Isotopes in GCMs / D. Noone. Center for Atmospheric Science, University of California, Berkeley, California. -2002.

332. Noone, D. Evaluation of hydrologic cycles and processes with water isotopes / D. Noone // First pan-GEWEX science meeting, Frascati, Italy, October. 2006.

333. North G.R., Cahalan R.F., Coackley J.A. (1981). Energy balance climate models. Rev. Geophys. Space Phys.v.19, N1,91-121.

334. Norton, R.H. New apodizing function for Fourier spectrometry / R.H. Norton, R. Beer // J.Opt.Soc.Am. 1976. - V. 66. - №3. - P. 259-264.

335. Notholt, J. Ground-based FTIR measurements of vertical column densities of several trace gases above Spitzbergen / J. Notholt, O. Schrems // GRL. 1994. -№21.-P. 1355-1358.

336. Notholt J., Toonb G., Jonesc N., Griffith D., Thorsten W. Spectral line finding program for atmospheric remote sensing using full radiation transfer // Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer 97 (2006) 112-125.

337. O'Brien, D.M., and P.J. Rayner (2002), Global observations of carbon budget. CO2 column from differential absorption of reflected sunlight in the 1.61 цш band of C02, JGR, 107(D18), 4354, doi:10.1029/2001JD000617.

338. Ore A., (1955): Entropy of radiation, Phys. Rev. v. 98, No.4, pp. 887-888.

339. Ozawa H., A. Ohmura, R. Lorcnz, and T. Pujol, The second law of thermodynamics and the global climate system: a review of maximum entropy production principle. Reviews of Geophysics, 41,4/ 1018 2003.

340. Pagano, T.S. Prelaunch and In-Flight Radiometer Calibration of the Atmospheric Infrared Sounder (AIRS) /T.S. Pagano, H.H. Aumann, D. Hagan and K. Overoye // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 2003. - V. 41. - №2. -P. 343-351.

341. Paltridge G.W., (1978): The steady-state format of global climate // Quart. J. R. Met. Soc., 104, 927-945.

342. Paltridge G.W., (1981): Thermodynamic dissipation and the global climate system, Quart. J.R. Met. Soc. 107, pp. 531-547.

343. Petit, J.R. Climate and atmospheric history of the past 420,000 years from the Vostok ice core, Antarctica / J.R. Petit et al // Nature. 1999. - V. 399. - P. 429436.

344. Planck M., 1913: Heat Radiation (Translated in Dover Ed., 1959).

345. Rahman, H., M.M. Verstraete, B. Pinty (1993), Coupled Surface-Atmosphere Reflectance Model 1. Model Description and Inversion on Synthetic Data, JGR, 98 (D11), 20779-20789.

346. Rahman, H., B. Pinty, M.M. Verstraete (1993), Coupled Surface-Atmosphere Reflectance (CSAR) Model 2. Semiempirical Surface Model Usable With NOAA Advanced Very High Resolution Radiometer Data, JGR, 98 (D11), 20791-20801.

347. Randerson J.T., Thompson M.V. and Field C.B. (1998): Linking 13C-based estimates of land and ocean sinks with predictions of carbon storage from C02 fertilization of plant growth. Tellus, 45B, 301-320.

348. Rasool S.I., de Berg C. The runaway greenhouse and the accumulation of C02 in the Venus atmosphere // Nature. 1970. V. 226. P. 1037-1039.

349. Rayner, P.J., D.M. O'Brien (2001): The utility of remotely sensed C02 concentration data in surface source inversions. GRL, 28, No.l, 175-178.

350. Renno A. and Ingersoll A.P. (1996): Natural convection as a heat engine: A theory for CAPE // J. Atmos. Sci., 58, 1173-1177.

351. Report of the experts meeting on aerosol and their climatic effects // Williamsburg, Virginia, USA. 1983.

352. Rogers, C.D. Inverse methods for atmospheric sounding. Theory and practice / C.D. Rogers. World Scientific, 2000. - 206 p.

353. Rosen P., (1954): Entropy of radiation. Phys. Rev., v. 96, No. 3, pp. 555-556.

354. Rothman, L.S. The HITRAN molecular spectroscopic database and HAWKS (HITRAN Atmospheric Workstation): 1996 edition /L.S. Rothman et al // JQSRT. 1998.-V. 60,-№5-P. 665-710.

355. Rothmann L.S., et al, (2003). "The HITRAN molecular spectroscopic database: edition of 2000 including updates through 2001", JQSRT, 82, pp. 5-44.

356. Rothman, L.S. The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database / L.S. Rothman et al // JQSRT. 2005. - V. 96. - P. 139-204.

357. Roujean, J.-L., M. Leroy, P.-Y. Dechamps (1992), A Bidirectional Reflectance Model of the Earth's Surface for the Correction of Remote Sensing Data, JGR, 97 (D18), 20455-20468.

358. Rozanski, K. Isotope Patterns in Modern Global Precipitation, Geophysical Monograph 78 / K. Rozansky, L. Araguas, R. Gonfiantini // Climate Change in Continental Isotope Records. American Geophysical Union, 1993. - P. 1-36.

359. Saji, H. IMG Products availability of the Level 0, 1 and 2 / H. Saji // The Third ADEOS Symposium/Workshop: Procs. Sendai, Japan. - 1998. - P. 411.

360. Schmidt, G.A. Present day atmospheric simulations using GISS ModelE: Comparison to in-situ, satellite and reanalysis data / G.A. Schmidt et al // J. Climate. 2006. - № 19. - P. 153-192. - doi: 10.1175/JCLI3612.1.

361. Schmidt, U., and A. Khedim (1991), In situ measurements of carbon dioxide in the winter arctic vortex and at midlatitudes: an indicator of the 'age' of stratospheric air, GRL, 18, No.4, 763-766.

362. Schneider, M. Ground-based remote sensing of HD0/H20 ratio profiles: introduction and validation of an innovative retrieval approach / M. Schneider, F. Hase, T. Blumenstock // Atmos. Chem. Phys. Discuss. 2006. - V. 6. - P. 52695327.

363. Seki, К. Trace Gas Observation with Poker Flat FTIR / K. Seki, Y. Kasai, Y. Murayama, K. Mizutani, T. Itabe, J.M. Frank, R.S. William & A.L. Steven // J. Communications Research Laboratory. 2002. - V. 49. - №2. - P. 191-200.

364. Sellers W.D. (1969). A global climatic model based on the energy balance of the earth-atmosphere system J. Appl. Met. 8, 392-398.

365. Schwarzschild, K. (1914): Diffusion and absorption in the Sun's atmosphere. Sitzungsberichtc der Koniglichen Preussichen Akademie der Wissenschaften, pp. 1183-1200. In "Selected Papers on the Transfer of Radiation" (D.H. Menzel, ed.). Dover, New York.

366. Smith H.J.P., Dube D.J. et al (1978): FASCOD fast atmosphere signature code (spectral transmittance and radiance) Rep. AFGL-TR-78-0081, Air Force Geophys. Lab.: Hansom, Mass. USA, 1978.

367. Smith, W.L. The Use of Eigenvectors of Statistical Covariance Matrices for Interpreting Satellite Sounding Radiometer Observations / W.L. Smith, H.M. Woolf// J. Atmospheric Sciences. 1976. - V. 33. - №7. - P. 1127-1140.

368. Smith, W. L., Woolf, H. M., Hayden, С. M., Wark, D. Q., McMillin, L. M., 1979. The TIROS-N operational vertical sounder. Bull. Amer. Met. Soc. 60, 11771187.

369. Smith, W.L. Linear simultaneous solution for temperature and absorbing constituent profiles from radiancc spectra / W.L. Smith, H.M. Woolf and H.E. Revercomb // Applied Optics. 1991. - V. 30. - №9. - P. 1117-1123.

370. Smith W.L., H.V. Revercomb, D.K. Zhou, H.-L.A. Huang, (2005). Hyperspectral sounding: a revolutionary advance in atmospheric remote sensing, SPIE, vol. 5655, pp. 1-11.

371. Soundquist E.T. (1993): The global carbon-dioxidc budget. // Science 259, 934941.

372. Statistical Treatment of Data on Environmental Isotopes in Precipitation / IAEA. Technical Reports Series No. 331, 1992. - Vienna: IAEA. - 781 p.

373. Steinwanger J., T. Rockmann, (2005): Global distribution of water isotopes. Abtracts proceedings of ASA Int. Workshop, p.85, Reims, France 2005, September 6-8.

374. Stephens G.L. and O'Brien D.M., (1993): Entropy and climate. I: ERBE observations of the entropy production of the earth. Q.J.R. Meteorol. Soc. 119, pp.121-152.

375. Strow, L.L., Motteler, H.E., Benson, R.G., Hannon, S.E., De souza-Machado, S., 1998. Fast computation of monochromatic infrared atmospheric transmittances using compressed look-up tables. JQSRT 59 (3-5), 481^193.

376. Suzuki, S. OCTS Mission operation and standard products / S. Suzuki // The first ADEOS Symposium/Workshop: Procs. Kyoto, Japan. - 1994. - P. 77-83.

377. Tans, P.P., I.Y. Fung, and T. Takahashi (1990), Observation constraints on the global atmospheric C02 budget, Science, 247, 1431-1438.

378. Tashkun, S.A., Perevalov V.I., J.L. Teffo, (2005): CDSD-IASI, the high precision carbon dioxide spectroscopic databank: Version for METOP-IASI mission. Abtracts proceedings of ASA Int. Workshop, p.95, Reims, France 2005, September 6-8.

379. Tolton, B.T., and D. Plouffe (2001), Sensitivity of radiometric measurements of the atmospheric C02 column from space, Appl. Opt., 40, 1305-1313.

380. Tomasi, С., V. Vitale, B. Petkov, A. Lupi, and A. Cacciari (2005), Improved algorithm for calculations of Raylcigh-scattering optical depth in standard atmospheres, Appl. Opt., 44, No. 16, 3320-3341.

381. Tonkov, M.V., N.N. Filippov, Yu.M. Timofeyev, A.V. Polyakov (1996): A simple model of line mixing effect for atmospheric applications: Theoretical background and laboratory testing. J.O.S.R.T, 56, 5, 783-795.

382. Tvorogov S.D., Rodimova O.B. (2005): C02 line shape in far wings: from virial coefficients to radation fluxes. Absracts of reports. XV-th Int. Symposium on High Resolution Molecular Sperctroscopy. HighRus-2006, July 18-21, 2006, p. 133.

383. Tyndall J. (1861): On the absorption and radiation of heat by gases and vapours, and on the physical connection of radiation, absorption, and conduction. Phil. Mag. V. 22 (sec.4), 169-194, 273-285.

384. Vasin V.V., Agecv A.L. Ill-Posed Problems with A Priori Information. // Utrecht: VSP, 1995. 255 p. (Inverse and Ill-Posed Probl. Ser.).

385. WMO/UNEP: Climate Change 1995: Impacts, Adaptation, and Mitigation of Climate Change. UK: Cambridge University Press, 1996. - P. 3-12.

386. Warner C., (2004): Entropy Sources in Equilibrium Conditions over a Tropical Ocean., Journal of Atmospheric Sciences, 62, pp. 1588-1600.

387. Worden, J.R. TES observations of the tropospheric HD0/H20 ratio: retrieval approach and characterization / J.R. Worden, K. Bowman, D. Noone and TES Team Members // J. Geophys. Res. 2006. - 111(D16). - D16309. -10.1029/2005JD006606.

388. Worden J.R., Noone D., Bowman K. (2007): Importance of rain evaporation and continental convection in the tropical water cycle. Nature, Vol. 445. 528-532, 1 February 2007| doi:10.1038/nature05508.

389. Yamamoto H., T. Hashimoto, M. Seki, N. Yuda, Y. Mitomi, H. Yoshiaka, Y. Honda, T. Igarashi, (2005). The initial evaluation of ADEOS-II/GLI land products for vegetation monitoring. SPIE, vol. 5655, pp. 241-252.

390. Yang, Hu. Water Vapor, Surface Temperature, and the Greenhouse Effect-A Statistical Analysis of Tropical-Mean Data / Hu. Yang, K. Tung // J. Climate. -1998.-V. 11.-№10.-P. 2686-2697.

391. Zahn, A. Deuterium, oxygen-18, and tritium as tracers for water vapour transport in the lower stratosphere and tropopause region / A. Zahn, V. Barth, K. Pfeilsticker, U. Piatt // J. Atmos. Chem. 1998. - V. 30. - P. 25^7.

392. Zakharov V.I. and Tyuterev VI.G. (1985): Nonsecular expansion of evolution operator and field statistics. Journal of Optical Society of America, vol.B2, 85-88.

393. Zakharov V.I. and Tyuterev VI.G. (1987): Photon statistics of laser beams in resonance multiphoton processes. Laser and Particle Beams, No.5, pp.27-42.

394. Zakharov V.I. and Tyuterev Vl.G. (1987): Dynamics of quantum fluctuations in multiphoton processes. Poceedings of Int. School on Nonlinear and Coherent Optics, Bratislava, September 1987, 78-85.

395. Zakharov V.I., V.M. Shmelev and A.I. Nesterenko, 1991: Explosive absorption of C02 laser radiation 10.6 pm in the atmosphere, J. de Phys. IV, vol.1, C7, pp. 775-781, (1991).

396. Zakharov V.I., Shmelev V.M., Regarding explosive resonance absorption of laser radiation in the range of 9.4 pm by atmospheric carbon dioxide and water vapor II J. dePhys. IV, vol.1, C7, pp. 782-790, (1991).

397. Zakharov V.I., K.G.Gribanov, V.M.Shmelev, M.V.Falko (1994): Phenomenon of Explosive Resonance Absorption of C02 Laser Radiation by Atmosperic Carbon Dioxide and Water Vapour. SPIE vol.2205, 91-96,1994.

398. Zakharov V.I. Impact of vegetation albedo on local cooling of spring season // Bulletin of Meteorological Research. 1998. №6, 5-8.

399. Zakharov V.I., K.G.Gribanov, V.M.Shmclev (1997): Oscillation of the Equatorial Ocean-Atmosphcrc Radiation Regime and ENSO. Proceedings of the 1997 Joint Assemblies of IAMAS/IAPSO, Melbourne, Australia, July 1-9, 1997.

400. Zakharov V.I., K.G. Gribanov, H. Kobayashi, A. Shimota (1999): HDO and 13C02 Retrieval from IMG Spectrum Data. Proceedings of 3rd ADOES Symposium, pp. 102-111, Kyoto Japan 1999.

401. Zakharov V.I., Imasu R., Gribanov K.G. Signals of isotopes of GHG in spectra of emission of atmosphere and HD0/H20 Retrieval from IMG Data // Proceedings of SMILE-ILAS projects meeting. Kyoto, Japan, March 2001.

402. Zakharov V.I., Imasu R., Gribanov K.G. (2002): D/H latitudinal distribution in atmosphere retrieved from IMG spectra. SPIE, vol. 4897, 65-71, 2002.

403. Zakharov, V.I. (2004): Latitudinal distribution of deuterium to hydrogen ratio in the atmospheric water vapor retrieved from IMG/ADEOS data / V.I. Zakharov, R. Imasu, K.G. Gribanov, G. Hoffmann, J. Jouzel // GRL. 2004. - V. 31. - №12. -P. 723-726.

404. Zakharov V.I., Gribanov K.G., Prokop'ev V.E., Shmelev V.M. (2005). Effects of the 8-13 pm atmospheric transmission band on the stability of the earth's thermal state. 1063-4258 (Print), 1573-8205 (Online), Springer New York 2005.

405. Zakharov V.I., Imasu R., Gribanov K.G. (2005). Net Free Energy of the Earth and its Monitoring from Space Concept. SPIE vol. 5655, 540-547.

406. Zakharov V.I. (2008): Regarding Greenhouse Explosion, Chapter 6. pp. 107132, in book: GLOBAL CLIMATOLOGY AND ECODYNAMICS -Anthropogenic changes to Planet Earth. Eds: Cracknell A., Krapivin V., Varotsos С. II Springer/PRAXIS, Chichester, U.