Крупномасштабные пространственно-временные вариации озона и УФ радиации тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.29, кандидат физико-математических наук Крамарова, Наталья Алексеевна

• Крамарова, Наталья Алексеевна
• кандидат физико-математических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Крамарова, Наталья Алексеевна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Современные представления о крупномасштабных вариациях озона и УФ радиации.

1.1. Общие характеристики распределения озона.

1.1.1. Типы вертикального распределения озона.

1.1.2. Особенности сезонного распределения озона.

1.2. Об оценках долговременных трендов озона.

1.3. Воздействие солнечной активности на режим озона.

1.4. Связь вариаций озона с динамическими процессами в атмосфере.

1.4.1.Квазидвухлетние вариации параметров стратосферы и содержания озона.

1.4.2. Вариации озона, вызванные интерференционным воздействием годового и квазидвухлетнего циклов.

1.4.3. Воздействие явлений Эль-Ниньо (Ла Ниньо) на режим озона.

1.5. О режиме приземной УФ биологически активной радиации.

1.6. Влияние вулканических извержений на режим озона и УФ радиации.

1.7. Обзор методов, используемых для анализа низкочастотных вариаций озона и УФ радиации.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Крупномасштабные пространственно-временные вариации озона и УФ радиации»

В последнее время большую актуальность приобрели проблемы изменения климата на планете, которые определяются как вариациями и трендами парниковых газов, так и изменениями динамики атмосферы. Озон, являясь естественным трассером динамических процессов в стратосфере, в то же время обладает мощным радиационным потенциалом в этой области и сам влияет на стратосферную динамику. В этой связи, важное значение приобретают задачи, связанные с мониторингом изменений озона и обнаружением причинно-следственных связей между вариациями озона и динамикой.

Озон является малой примесью атмосферы, средняя толщина озонного слоя приведенного к нормальным условиям составляет порядка 0,3 см, Но, несмотря на это, он играет важную роль в динамических, радиационных и химических процессах в атмосфере Земли.

Озоновый слой является биологическим щитом, защищающим землю от негативного влияния жесткого УФ излучения. Практически вся УФ радиация с длиной волны меньше 280 нм (УФ-С область спектра) поглощается озоновым слоем атмосферы и не достигает поверхности земли. Общее содержание озона, структура его вертикального распределения и их изменчивость являются важными факторами, определяющими режим приземной биологически активной УФ-Б радиации (280-315 нм).

Озон обладает мощным радиационным потенциалом, как в УФ области спектра, так и в ИК (полоса 9.6 мкм) и, таким образом, является парниковым газом. Кроме того, озон является ключевым газом во многих химических реакциях, протекающих в различных слоях земной атмосферы.

Наблюдаемое в последние десятилетия уменьшение озона в средних и высоких широтах обоих полушарий в весенний период, привлекает пристальное внимание многих исследователей. Для осредненного по всему земному шару общего содержания озона отрицательный тренд по оценкам различных авторов составляет 2.5% - 3% в десятилетие [Randel et all., 1999; Wang et all, 2002; Fioletov et all, 2002; Tung, Yang, 1994а]. Наконец, следует отметить широко известную проблему истощения озонового слоя над Антарктикой [WMO, 2002].

Уменьшение общего содержания озона приводит к росту уровня приземной биологически активной УФ радиации. По данным работы [Ziemke et all, 2000] отмечается 3-7% положительный тренд в десятилетие в зональных значениях УФ облученности, возрастающий от средних широт к высоким.

Для надежной оценки трендов озона и для понимания механизмов управляющих режимом озона, важно оценить вклад естественных факторов в его крупномасштабную пространственно-временную изменчивость. Основными естественными факторами, вносящими вклад в межгодовую крупномасштабную изменчивость озона, являются солнечная активность (прежде всего 11-ти летний солнечный цикл), процессы глобальной циркуляции (квазидвухлетняя цикличность, явления Эль-Ниньо (Jla-Ниньо)), крупные вулканические извержения, например Пинатубо 1991, Эль-Чичон 1982.

К вопросам изменения климата и, как следствие, изменению условий жизни приковано пристальное внимание общества. В последнее время обсуждаются возможности активного воздействия на геосферу с целью компенсации негативных последствий потепления [Crutzen P.J., 2006]. Для надежного прогноза дальнейших сценариев развития климата и для оценки последствий любого рода активных антропогенных воздействий на геосферу, выходящих за рамки годовой и сезонной изменчивости, необходимо детально изучить механизмы естественной изменчивости крупномасштабных, долговременных геофизических факторов, проанализировать сложные обратные связи между ними.

Актуальность проблемы исследования. В рамках вышеуказанных проблем исследование крупномасштабной изменчивости озона, чутко реагирующего на изменения радиационного и термобарического полей атмосферы, безусловно, актуально и имеет не только самостоятельное значение, но может быть использовано и в задачах анализа и прогноза крупномасштабных атмосферных процессов.

Целью диссертационной работы является комплексное экспериментальное исследование крупномасштабных пространственно-временных вариаций полей озона и УФ радиации в различных регионах земли, оценка вклада воздействий ряда естественных факторов динамического и гелиофизического характера в долговременную изменчивость исследуемых величин.

В соответствии с поставленной целью были решены следующие задачи:

1. Проведен сбор и предварительная адаптация данных спутниковых наблюдений TOMS и SBUV последней 8-ой версии. Созданы адаптированные к целям работы базы данных озона и УФ облученности различного временного и пространственного разрешений.

2. Проведено исследование долготно-широтных особенностей сезонной изменчивости ОСО и УФ эритемной облученности в средних широтах Северного полушария (30 с.ш. -60 с.ш.).

3. Изучена межгодовая изменчивость полей ОСО и УФ облученности в высоких широтах Южного полушария (50 ю.ш. -80 ю.ш.) в ноябре - месяце, когда еще наблюдается т. н. «озоновая дыры».

4. На основе созданной адаптированной базы данных вертикальных профилей парциального давления озона впервые исследованы крупномасштабные вариации трехмерного распределения озона в тропической области (30 ю.ш. - 30 с.ш.) и обнаружена связь вариаций озона с воздействием ряда естественных факторов (квазидвухлетний цикл, 11-ти летний солнечный цикл, явления Эль-Ниньо (Jla-Ниньо).

5. Проведено детальное исследование взаимосвязей вертикальной структуры КДЦ колебаний озона с вертикальной структурой зонального ветра в области озонного максимума (10-50 гПа) на экваторе за 15 летний период. Проведена оценка влияния квазидвухлетних вариаций озона на вертикальное распределение УФ радиации в нижней стратосфере.

6. Предложена и апробирована регрессионная модель для расчета долготно-широтных полей среднемесячных значений общего содержания озона в тропиках, основанная на использовании векторов разложения по Естественным Ортогональным Функциям (ЕОФ анализа).

7. Исследованы крупномасштабные вариации долготно-широтных полей приземной УФ эритемной облученности в тропической области (30 ю.ш. - 30 с.ш.). Обнаружена связь вариаций УФ облученности с воздействием квазидвухлетнего и 11-ти летнего солнечного циклов.

Основные методы и средства решения: 1. Для решения поставленных задач на базе спутниковых измерений TOMS и SBUV созданы адаптированные базы данных озона и УФ облученности для трех регионов: а) область средних широт Северного полушария (30 с.ш. -60 с.ш.), отличающаяся большой сезонной изменчивостью озона и УФ радиации. На основе данных TOMS за 2000 год была создана база данных ежедневных долготно-широтных (2° ш. х 10° д.) полей ОСО и УФ эритемной облученности для исследования пространственно-временных закономерностей сезонных вариаций озона и УФ радиации. Предварительно ряды данных были нормированы на среднегодовые значения. б) область южных широт, включая область Антарктиды, (50 ю.ш. -80 ю.ш.), где в последние десятилетия в весенний период наблюдаются аномальные изменения озона и УФ радиации (т.н. «озоновая дыра»). Для исследования крупномасштабных закономерностей межгодовых вариаций озона и УФ радиации была создана база долготно-широтных (2° ш. х 5° д.) полей среднемесячных значений ОСО и УФ эритемной облученности для ноября за 25 лет (1978 - 2002 гг.). Средние многолетние для ноября значения ОСО и УФ облученности за 25 лет были удалены из исходных полей. в) область экваториальных и тропических широт (30 ю.ш. -30 с.ш.) - основной источник атмосферного озона, в которой сезонная и пространственная изменчивость озона и УФ облученности, а также влияние мелкомасштабной циркуляционной активности менее выражены, что позволяет более точно выделять вклады воздействий крупномасштабных явлений циркуляции атмосферы и солнечной активности. Отклики крупномасштабных атмосферных процессов, протекающих в тропическом регионе, обнаруживаются и в вариациях озона в высоких широтах. Поэтому в настоящей работе большое место отведено исследованию крупномасштабных вариаций озона и УФ радиации в тропиках. Для этих исследований создано несколько специализированных баз данных, в числе которых:

1 две базы данных долготно-широтных полей (2°ш. х 40°д.) среднемесячных значений общего содержания озона за 25 летний период (январь 1979 - декабрь 2003 г.г.) по данным TOMS и SBUV; база данных среднемесячных долготно-широтных полей (2° ш. х 40° д.) эритемной облученности за период ноябрь 1978-июль 2003 гг. по данным TOMS. адаптированная база среднемесячных значений парциального давления озона на 15 высотных уровнях на регулярной долготно-широтной сетке (2° ш. х 40° д.) за 25 летний период (1979-2003 гг.) по данным спутниковых измерений SBUV.

Предварительно из исходных рядов данных в тропиках был удален средний многолетний сезонный ход и линейный тренд.

2. Для анализа пространственно-временных особенностей полей озона и УФ облученности в работе применяется один из современных методов статистической обработки полей геофизических параметров - метод разложения по Естественным Ортогональным Функциям (ЕОФ), широко используемый в последнее время в различных геофизических задачах Щианский, 1998; Camp et al, 2003].

3. Для расчета потоков УФ радиации в экваториальной области использовался модифицированный автором радиационный комплекс для расчета потоковых и яркостных характеристик УФ радиации. В состав комплекса входит несколько радиационных моделей, рассчитывающих радиационные характеристики различными методами, что дает возможность внутренней верификации расчетов. Проведена апробация расчетного комплекса по экспериментальным данным спектральных потоков УФ радиации на Кисловодской Высокогорной Научной Станции (КВНС). Радиационный комплекс использован для уточнения входных параметров радиационного блока модели среднесрочного прогноза погоды Гидрометцентра России.

Научная новизна

Впервые, на основе указанного выше комплекса методик и созданных адаптированных баз данных, исследована пространственно-временная структура изменчивости озона в ключевых поясах озоносферы: средние широты Северного полушария, высокие широты Южного полушария (период «антарктической озоновой дыры») и в тропической области.

Адаптированная база среднемесячных значений парциального давления озона на 15 высотных уровнях на регулярной долготно-широтной сетке за 25 летний период (1979-2003 гг.) по данным спутниковых измерений SBUV была создана впервые. На ее основе впервые проведено исследование трехмерных полей озона в тропиках с помощью ЕОФ метода.

Впервые выявлены характерные пространственные и временные структуры в полях аномалий трехмерного распределения озона, тесно связанные с естественными факторами, такими как 11-ти летний солнечный цикл, квазидвухлетняя цикличность, явления Эль-Ниньо (Jla-Ниньо). Впервые выполнено детальное исследование вертикальной структуры распределения озона над экватором в слое озонного максимума и проанализированы пространственные, фазовые и временные соотношения между вариациями озона и зонального ветра в соответствующих квазидвухлетних циклах.

Обнаруженные оригинальные пространственные, временные и фазовые соотношения исследуемых полей изменчивости озона с некоторыми гео- и гелиофизическими факторами использованы в разработанной регрессионной модели для оценки полей среднемесячных значений содержания озона в тропиках, основанной на векторах ЕОФ разложении и проведена оценка точности прогнозов.

Впервые проведен анализ крупномасштабных вариаций долготно-широтных полей УФ облученности с помощью ЕОФ метода.

Достоверность полученных в работе результатов подтверждается их сравнением с результатами экспериментов и данными работ других авторов, в том числе с работами, проведенными ранее на кафедре физики атмосферы физического факультета МГУ.

Научная и практическая значимость

Созданная на основе спутниковых измерений SBUV адаптированная трехмерная база данных среднемесячных значений парциального давления озона в тропиках за 25-ти летний период может быть использована в качестве справочного материала по вертикальным профилям озона в тропиках.

Полученные пространственные, временные и фазовые соотношения между крупномасштабными вариациями трехмерных полей озона и рядом гео- и гелиофизических факторов в тропиках и разработанная на этой основе регрессионная модель могут использоваться в прогностических схемах для оценки и уточнения межгодовых вариаций и долговременных трендов озона.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты исследования долготно-широтной структуры сезонной изменчивости ОСО и УФ эритемной облученности в средних широтах Северного полушария.

2. Результаты исследования долготно-широтной структуры межгодовой изменчивости полей ОСО и УФ облученности (1978-2002 гг.) в ноябре (в период «озоновой дыры») в области высоких широт Южного полушария, в том числе обнаруженные пространственные и временные особенности в вариациях ОСО и УФ облученности, тесно связанные с динамическими процессами атмосферы (циркумполярный вихрь и его разрушение, квазидвухлетняя цикличность).

3. Пространственные, временные и фазовые закономерности крупномасштабных вариаций трехмерного распределения озона в тропической области (30 ю.ш. - 30 с.ш.) и их связь с квазидвухлетним циклом, 11-ти летний циклом солнечной активности и явлениями Эль-Ниньо (Ла-Ниньо).

4. Разработка и верификация регрессионной модели для оценки долготно-широтных полей среднемесячных значений общего содержания озона в тропиках, основанная на векторах ЕОФ метода.

5. Пространственные, временные и фазовые закономерности крупномасштабных вариаций долготно-широтных полей УФ эритемной облученности в тропической области (30 ю.ш. - 30 с.ш.), связанные с воздействием квазидвухлетнего и 11-ти летнего солнечного циклов.

6. Результаты исследования вертикальной структуры квазидвухлетних колебаний озона в сравнении с вертикальной структурой зонального ветра в области озонного максимума (10-50 гПа) на экваторе за 15 летний период. Обнаруженное постоянство фазы квазидвухлетних колебаний озона по высоте в области озонного максимума (1050 гПа) и сдвиг ее относительно квазидвухлетних вариаций зонального ветра. Оценка влияния квазидвухлетних вариаций озона на величину УФ радиации в экваториальной области.

Личный вклад. Все представленные в работе результаты получены при непосредственном участии автора.

Апробация работы Результаты представленные в диссертации докладывались на ряде Международных и Всероссийских конференций: Международном Симпозиуме стран СНГ по Атмосферной Радиации (Санкт-Петербург 2004; Санкт-Петербург 2006); Всероссийской школе - конференции молодых ученых "Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические эффекты" (Москва, 2004; Борок, 2005; Москва, 2006; Нижний Новгород 2007); Научной конференции «Ломоносовские чтения (секция физики)» (Москва 2005; Москва, 2007); Европейской школе-конференции для молодых ученых European Research Course on Atmospheres ERCA (Гренобль, Франция, 2006); Ежегодной Ассамблее Американского геофизического общества AGU (Балтимор, США, 2006); Второй конференции молодых ученых национальных гидрометслужб государств участников СНГ (Москва, 2006); Четвертой открытой Всероссийской конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» (Москва, 2006); Международном симпозиуме «Физика атмосферы: наука и образование», (С.Петербург, Петродворец, 2007); Всероссийской конференции "Развитие системы мониторинга состава атмосферы" (Москва, 2007).

По теме диссертации опубликовано: 3 статьи, в том числе 2 статьи в рецензируемых журналах, входящих в список Высшей Аттестационной Комиссии (ВАК); 20 работ в сборниках трудов и тезисов Всероссийских и Международных конференций.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографии. Объем диссертации составляет 125 страниц, включая 36 рисунков и список литературы на 132 наименований.

Заключение диссертации по теме «Физика атмосферы и гидросферы», Крамарова, Наталья Алексеевна

Основные выводы диссертационной работы:

1. Проведен анализ долготно-широтной структуры сезонной изменчивости общего содержания озона (ОСО) и УФ эритемной облученности в средних широтах Северного полушария. Обнаружены долготные структуры в сезонном распределении ОСО, связанные с барическими гребнями и ложбинами. Проведена оценка вкладов солнечной инсоляции и динамических факторов в сезонную изменчивость исследуемых величин.

2. Исследования долготно-широтной структуры межгодовой изменчивости полей ОСО и УФ облученности в ноябре в высоких широтах Южного полушария за 25-ти летний период показали тесную связь вариаций исследуемых величин с динамическими процессами (циркумполярный вихрь и его разделение, квазидвухлетняя цикличность).

3. С помощью ЕОФ анализа на основе сформированных в работе баз данных обнаружены и исследованы пространственные, временные и фазовые закономерности крупномасштабных вариаций озона в тропической области (30 ю.ш. - 30 с.ш.). Показано, что порядка 70-80% крупномасштабной изменчивости озона в тропиках связано с естественными факторами, (11-ти летний цикл солнечной активности, квазидвухлятняя цикличность, колебания с периодом порядка 20.4 месяцев, явления Эль-Ниньо (JIa-Ниньо)). Вклад перечисленных факторов в изменчивость озона зависит от высоты, широты и долготы. ЕОФ анализ аномалий ОСО в тропиках показал, что 3136% долговременной изменчивости ОСО связано с КДЦ, 25% - с 11-ти летним солнечным циклом, 15 % - с КДГЦ, 4% - с явлениями Эль-Ниньо (JIa-Ниньо). Вариации озона, связанные с КДЦ, происходят в противофазе в субтропической и экваториальной зонах с границей смены фазы на 10° широты в обоих полушариях. Максимальные амплитуды вариаций озона, связанных с 11-ти летним солнечным циклом, наблюдаются на экваторе и уменьшаются к субтропикам. Колебания озона с периодом около 20,4 месяца, представляющие собой интерференцию годового и квазидвухлетнего цикла, происходят в противофазе в северном и южном полушариях. В поле аномалий ОСО, связанных с явлениями Эль-Ниньо (JIa-Ниньо), четко выделяется дипольная структура в области Тихого океана.

4. Разработана регрессионная модель для оценки среднемесячных значений ОСО в тропиках, основанная на ЕОФ разложении. На ее основе проведены прогностические расчеты полей среднемесячных значений ОСО для периода январь 2004 - март 2005 гг., сравнение их с результатами измерений TOMS показало хорошее соответствие, относительное отклонение модельных оценок от измеренных величин лежит в пределах 2-6% и лишь в субтропиках может достигать 10%.

5. Проведено исследование пространственных, временных и фазовых закономерностей крупномасштабных вариаций долготно-широтных полей УФ эритемной облученности в тропиках. ЕОФ анализ показал, что 12% крупномасштабной изменчивости УФ облученности в тропиках связано с квазидвухлетним циклом, а 9,5% изменчивости - с 11-ти летним циклом солнечной активности.

6. Исследование вертикальной структуры квазидвухлетних колебаний озона в сравнении с вертикальной структурой зонального ветра в области озонного максимума (10-50 гПа) на экваторе за 15 летний период обнаружило постоянство фазы квазидвухлетних колебаний озона по высоте в области озонного максимума (10-50 гПа) и сдвиг ее относительно квазидвухлетних вариаций зонального ветра. Взаимно корреляционный анализ профилей озона и зонального ветра обнаружил линейную зависимость временного сдвига между вариациями озона и зонального ветра от высоты. Так на уровне 32 км колебания озона отстают от колебаний зонального ветра на 6-7 месяцев, на высоте 26 км временного сдвига не наблюдается, а на 20 км вариации озона опережают ветер на 4 месяца. Проведена оценка влияния квазидвухлетних вариаций озона на величину потоков УФ радиации в экваториальной области.

Заключение.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Крамарова, Наталья Алексеевна, 2007 год

1. Александров Э.Л., Израэль Ю.А., Кароль И.Л., Хргиан А.Х., Озонный щит Земли и его изменения, С-Птб. Гидрометеоиздат, 1992, стр. 287.

2. Аллен К.У., 1977: Астрофизические величины. //М: Мир.

3. Атмосфера. Справочник, (справочные данные, модели) //Л. Гидрометеоиздат. Под редакцией Седунова Е.С., Петрова Н.Н., Борисенкова Е.Н., 508 стр., 1991.

4. Бекорюков В.И., Бугаева И.В., Захаров Г.Р., Кошельков Ю.П., Криволуцкий А.А., Тарасенко Д.А., Исследование параметров Азорского антициклона, влияющих на вариации озона в Западной Европе \\ Известия РАН, ФАО, т.31, №1, стр. 41-45, 1995.

5. Бекорюков В.И., Захаров Г.Р., Куколева А.А., Фиолетов В.Э., О связи областей аномально низкого содержания озона с барической ситуацией\\ Метеорология и гидрология, 1990, № 12, с. 103-105.

6. Борисов Ю.А., Хаттатов В.У., Юшков В.А., Аномалии в общем содержании и высотном распределении атмосферного озона в 1991-1993 гг., т. 31, №1, стр. 26-33, 1995.

7. Ван де Хюлст Г., 1961: Рассеяние света малыми частицами. //М. Издательство иностранной литературы.

8. Вишератин К.Н., Межгодовая изменчивость и тренды в рядах зональных значений общего озона, температуры и зонального ветра, Изв. АН, серия «Физика атмосферы и океана», 2007, т. 43, №4, с.502-520.

9. Волкова Е.В., Чубарова Н.Е., Влияние различных атмосферных параметров на ультрафиолетовую и биологически активную радиацию, Изв. АН, серия Физика атмосферы и океана, 1995, т. 31, №4, с.531-539.

10. Гермогенова Т.А., О решение уравнения радиационного переноса с сильно анизотропным рассеянием, Доклады АН СССР, 1957, т. 113, с. 297-300.

11. Гордов Е.П., Родимова О.Б., Фазлиев А.З., Атмосферно-оптические процессы: простые нелинейные модели, Томск, издательство ИОА СО РАН, 2002, стр.251.

12. Груздев А.Н., Безверхний В. А., Квазидвухлетние вариации озона и метеопараметров над Западной Европой по данным озонного зондирования// Известия РАН, ФАО, т.42, №2, стр. 234-236, 2006.

13. Груздев А.Н., Безверхний В.А., Квазидвухлетняя цикличность в атмосфере над Северной Америкой по данным озонозондов // Известия РАН, ФАО, т.41, №1, стр. 3650,2005.

14. Груздев А.Н., Ситнов С.А. Характеристики внутригодовой изменчивости вертикального распределения озона по данным озонозондов\\ Известия РАН, ФАО, т.31, №1, стр. 69-76,1995.

15. Данилин М.Ю., Кузнецов Г.И., О влиянии кратковременных вариаций солнечной радиации на атмосферный озон// Известия АН СССР, Физика атмосферы и океана, 1987, т.23, № 8, стр. 830-838.

16. Дейрменджан Д., Рассеяние электромагнитного излучения сферическими полидисперсными частицами, Москва, Мир, 1971.

17. Дианский Н.А., Временные связи и пространственные формы совместных мод аномалий высоты изобарической поверхности 500мб и температуры поверхности океана зимой в Северной Атлантике// Известия РАН, Физика атмосферы и океана, 1998, т. 34, №2, стр. 197—213.

18. Еланский Н.Ф., Звенигородский С.Г., Смышляев С.П., Воздействие вулканических извержений на стратосферный аэрозольный слой // Докл. АН СССР, т. 294, №5, с. 1077-1081,1987.

19. Еланский Н.Ф., Кожевников В.Н., Кузнецов Г.И., Волков Б.И.: О влиянии орографических возмущений на перераспределение озона на примере обтекания Антарктического полуострова, Известия РАН, Физика атмосферы и океана, 2003, т. 39, № 1,стр. 105-120.

20. Зумана Бамба, Нгуен-Ван Тханг, Кузнецов Г.И., О режиме квазидвухлетней цикличности в содержании атмосферного озона, МГУ физический факультет депонент ВИНИТИ, 18.12.1987, № 1589-В88, стр. 1-22.

21. Крамарова Н.А., Воздействие некоторых гео и гелиофизических факторов на изменчивость полей озона и УФ облученности в тропиках // Известия РАН, серия «Физика атмосферы и океана», т.44, № 1,2008, (в печ.).

22. Крамарова Н.А., Кузнецов Г.И.: Исследование связи долговременных вариаций общего содержания озона и УФ-облученности с общей циркуляцией в тропической области, Вестник Московского Университета, серия «Физика и Астрономия», № 3, 2006,стр.71-77.

23. Криволуцкий А.А., Кидияров В.Г., Иванова И.Н., Глазков В.Н., Фомина Н.Н., Проявление процессов солнечной активности в озоносфере земли// Известия РАН, ФАО, т.31, №1, стр. 53-56, 1995.

24. Кузнецов Г.И. Исследование связи атмосферного озона с некоторыми гео- и гелиофизическими факторами, Труды VI Всес. симп., Атмосферный озон. 1987. Ленинград. Гидрометеоиздат. стр. 209-217.

25. Кузнецов Г.И., Атмосферный озон над тропическим поясом Атлантического океана, Доклады АН СССР, 1966, т. 171, №3, стр.587-589.

26. Кузнецов Г.И., Курбанов И.О., Влияние вулканических извержений на спектральное УФ альбедо земной атмосферы// Известия РАН, ФАО, т. 31, № 1, с. 133137,1995.

27. Кузнецов Г.И., О некоторых связях между общей циркуляцией и озоном атмосферы. Известия АН СССР, серия Геофизическая, 1961, № 3, стр. 467-477.

28. Кузнецов Г.И., Хргиан А.Х., Общие черты распределения озона в атмосфере от МГГ до МГСС, Метеорология и гидрология, 1968, №3, стр. 24-38.

29. Ларин И.К., Химия озонового слоя и жизнь на Земле// Химия и жизнь, 2000, №7, стр. 10-15.

30. Ленобль Ж., Под. ред. Перенос радиации в рассеивающих и поглощающих средах, Л. Гидрометеоиздат, 1990, 264с.

31. Мазин И.П., Хргиан А.Х., Облака и облачная атмосфера. Справочник. //Л.: Гидрометеоиздат. 1989:

32. Марчук Г.И. (ред), Михайлов Г.А., Назарлиев М.А., Каргин Б.А., Елепов Б.С., Метод Монте-Карло в атмосферной оптике, Наука, Новосибирск, 1976,215 стр.

33. Мицель А.А., Фирсов К.М., Фомин Б.А., 2001: Перенос оптического излучения в молекулярной атмосфере. //Томск. Российская Академия Наук. Сибирское отделение. Институт оптического мониторинга.

34. Нерушев А.Ф., Воздействие тропических циклонов на озоносферу\\ Известия РАН, ФАО, т.31, №1, стр. 46-52,1995.

35. Николайшвили С.С., Поливанский В.П., Вопросы физики раектора, Атомиздат, 1972, №5, с. 64.

36. Никулин Г.Н., Репинская Р.П., Модуляция Арктическим колебанием аномалий общего содержания озона в средних широтах Северного полушария// Известия РАН, ФАО, т. 37, № 5, стр. 681-691,2001.

37. Перов С.П., Хргиан А.Х., Современные проблемы атмосферного озона, JI. Гидрометеоиздат, 1980,288с.

38. Погосян Х.П. Сезонные и внутрисезонные изменения температуры, геопотенциала и атмосферной циркуляции в стратосфере. М., «Наука», 1965.

39. Соболев В.В. Перенос лучистой энергии в атмосферах звезд и планет, ГИТТЛб Москва 1956,292 с.

40. Соболев В.В. Рассеяние света в атмосферах планет, Наука, Москва, 1972, 336 стр.

41. Стржижовский А.Д., Дьяконов А.С., Белоусов В.В., Медико-биологические эффекты естественного УФ-излучения: глобальные эффекты разрушения озонового слоя, Космическая биология и авиакосмическая медицина, 1991, т. 25, №4, с.4-10.

42. Фейгельсон, Е.М., Под ред. Радиация в облачной атмосфере, Ленинград, Гидрометеоиздат, 1981,280 с.

43. Хргиан А. X., Кузнецов Г. И. Меридиональная циркуляция атмосферы и планетарный перенос атмосферного озона.— «Геофиз. бюлл. МГК», 1962, № 11, стр. 3—11.

44. Хргиан А. X., Кузнецов Г. И., Кондратьева А. В. Исследования атмосферного озона.— В кн.: Метеорологические исследования. М., «Наука», 1965.

45. Хргиан А. X., Нгуэн Тхи-Киен. Некоторые особенности атмосферного озона в тропической зоне.— «Вестн. Моск. ун-та, сер. Физика», 1975, № 4,452—459.

46. Хргиан А.Х., Кузнецов Г.И. Атмосферный озон, его вариации и геофизические связи, в кн. «Взаимодействие в системе литосфера-гидросфера-атмосфера». Москва, «Недра», 1996, стр. 241-267.

47. Хргиан А.Х., Кузнецов Г.И., Проблемы наблюдений и исследований атмосферного озона, М. Издательство Московского университета, 1981, 216 стр. (монография).

48. Хргиан А.Х., Физика атмосферного озона, Л. Гидрометеоиздат, 1973,216с.

49. Хргиан А.Х., Физика атмосферы, М. Гос. изд, технико-теоретической литературы, 1953,456с.

50. Шаламянский А. М., Ромашкина К. И. Распределение и трансформация общего содержания озона в различных воздушных массах. Известия АН, серия «Физ. атмосф. и океана», 1980, т. 16, № 12,1258—1267.

51. Armerding, Comes, Schulke, "O('D) quantum yields of ozone photolysis in the UV from 300 nm to its threshold and at 355 nm", J. Phys. Chem., v.99,1995, p. 3137-3143.

52. Arola A., S. Kazadzis, N. Krotkov, A. Bais, J. Grobner, J. R. Herman // Assessment of TOMS UV bias due to absorbing aerosols // J. Geoph, Res. v. 110, D23211, doi: 10.1029/2005JD005913, 2005.

53. Baldwin M.P., Gray L.J., Dunkerton T.J. at all ,The quasi-biennial oscillation, Rev. of Geophys., 2001, v. 39, N 2. P. 179-229.

54. Bass, A.M., and R.J.Paur, The Ultraviolet Cross Sections of Ozone. I. Measurements, in Atmospheric Ozone, Proceedings of the Quadrennial Ozone Symposium in Halkidiki, Greece, 1985, p.606-616.

55. Bhartia P.K., McPeters R.D., Mateer C.L., Flynn L.E., Wellemeyer C., Algorithm for estimation of vertical ozone profiles from the backscattered ultraviolet techniqueW J. Geoph. Res. v. 101, D13, p. 18,793-18,806, 1996.

56. Bojkov R.D., Fioletov V.E., Estimating the global ozone characteristics during the last 30 years, J. Geophys. Res., 100,16537-16552,1995.

57. Bojkov R.D., Zerefos C., Balis D., Zioman I., Bais A., Record low total ozone during northern winters of 1992 and 1993// Geophys. Res. Let. V. 20, p. 1351-1354, 1993.

58. Camp C.D., Roulston M.S., Yang Y.L., Temporal and spatial patterns of the interannual variability of total ozone in the tropics// J. Geophys. Res. 2003. v. 108, N D20.

59. Cess R.D., Zhang M.H., Zhou Y., Jing X., Dvortsov V.; Absorption of solar radiation by clouds: interpretation of satellite, surface, and aircraft measurements, Geophysical research, vol. 101, no. D18, p. 23,299-23,309, October 27,1996.

60. Coakley, Cess, Yurevich, "The effect of tropospheric aerosols on the Earth's radiation budget: a parameterization for climate models", J. Atm. Sci ,v.40, 1983, p. 116-138.

61. Crutzen P.J., Albedo enhancement by stratospheric sulfur injection: a contribution to resolve a policy dilema// An editorial essay, Climate Change, doi: 10.1007/sl0584-006-9101-y, 2006

62. Danilin M.Y., Kouznetsov G.I. Internal gravity waves' influence on the terrestrial stratosphere, Annales Geophysicae. 1991. v. 9. P. 387-392.

63. Dave J.E., Halpern P., "Effect of changes in ozone amount on the ultraviolet radiation received at sea level of a model stratosphere", Atmos. Envirop., v. 10, N7, pp. 547-555,1976.

64. Erie F., Pfeilsticker K., Piatt U. On the influence of tropospheric clouds on zenith-scattered-light measurements of stratospheric species, Geophysical Research letters, vol.22, no 20, p.2725-2728, October 15,1995.

65. Fioletov V.E., Shepherd T.G., Seasonal persistence of midlatitude total ozone anomaliesW Geoph. Res. Lett., v. 30, N7,doi 10.1029/2002GL016739,2003.

66. Frederick J.E., Xufeng N., Hilsenrath E., An approach to the detection of long-term trends in upper stratospheric ozone from space, Journal of atmospheric and oceanic technology, vol. 7, no. 5, October 1990.

67. Geleyn J.F., Hollingsworth A.W An economical analytical method for the computation of the interaction between scattering and line absorption radiationW Contribution in Atmospheric Physics v.52,1979, p. 1-16.

68. Gray L.J., Dunkerton T.J., The role of the annual cycle in the quasi-biennial oscillation of ozone, J. Atmosp. Sci., v. 47, pp. 2429-2451,1990.

69. Gruzdev A.N. Possible changes in the dose of biologically active ultraviolet radiation received by the biosphere in the summertime Arctic due to total ozone interannual variability // The Science of the Total Environment 1995. V. 160/161. P. 669-675.

70. Gruzdev A.N., Bezverkhny V.A., Two regimes of quasi-biennial oscillation in the equatorial stratospheric wind// J. Geoph. Res. v. 105, N0 D24, p. 29,435-29,443,2000.

71. Herman J. R., N. Krotkov, E. Celarier, D. Larko, G. Labow //Distribution of UV radiation at the Earth's surface from TOMS-measured UV-backscattered radiances// J. Geoph. Res., v. 104, NO. D10,pp. 12,059-12,076,1999.

72. Herman J.R., Piacentini R.D., Ziemke J, Celarier E., Larko D. Interannual variability of ozone and UV-B ultraviolet exposure, J. Geoph. Res., 2000, vol. 105, N D23, p. 29,18929,193.

73. Hoffman D.J., Solomon S., Ozone destruction through heterogeneous chemistry following the eruption of the El Chicon// J. Geophys. Res. V. 94, p. 5029-5041,1989.

74. Hsu C. N., McPeters R.D., Seftor C. J., Thompson A.M.W Effect of an improved cloud climatology on the total ozone mapping spectrometer total ozone retrievalW Journal of Geophysical Research, v. 102, N D4,1997, pp 4247-4255.

75. Jiang X., Jones D., Shia R., Waliser D., Yang Y. Spatial patterns and mechanisms of the quasi-biennial oscillation-annual beat of ozone, J. Geoph. Res., V. 110, N D23, p. D23308.l-D23308.15,2005.

76. Joseph J.H., Wiscombe W.J., Weinman J.A.//The delta-Eddington approximation for radiative flux transfer//J. Atmosph. Sci. v. 33, p. 2452-2459,1976.

77. Karp A.H., Greendstadt J., Fillmore J.A., Radiative transfer through an Arbitrarily thick, Scattering Atmosphere, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer v.26, 1980, pp 391-406.

78. Karp A.H., Petrack S., On the Spherical Harmonics and Discrete Ordinates Methods for Azimuth Dependent Intensity Calculations, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer v.30, 1983, pp351-356.

79. Kawa S.R., Anderson D.E., Assessing of impact of aircraft emissions on the stratosphere, SPARC, newsletter nl3, p.21-26, July 1999.

80. Keckhut P, Chanin M.L., Middle atmosphere response to the 27 day solar rotation as observed by lidar// Geoph. Res. Lett., v. 19, N 8, p. 809-812,1992.

81. Kerr J.B., Wardle D.I., Tarasik D.W., Record low ozone values over Canada in early 1993// Geoph. Res. Lett. V. 20, p. 1979-1982,1993.

82. Kylling A., Bais A.F., Blumthaler M., Schreder J., Zerefos C.S., Kosmidis E., Effect of aerosols on solar UV irradiances during the Photochemical Activity and Solar Ultraviolet Radiation campaign, J. Geoph. Res., v. 103, p. 26051-26060,1998.

83. Lean J., Solar ultraviolet irradiation variations \\ J. Geoph. Res., 1987, v.92, p. 839868.

84. Lenoble J, Brogniez C.W A comparative review of radiation aerosols modelsW Beitr. Phys. Atmosph., v. 57, N 1,1984, pp. 1-20.

85. McCormack J.P., Hood L.L., Apparent solar cycle variations of upper stratospheric ozone and temperature: latitude and seasonal dependence // J. Geoph. Res., v. 101, N D15, p. 20,933-20,944,1996.

86. McKenzie, R.L., W.A. Matthews and P.V. Johnston, The relationship between erythemal UV and ozone, derived from spectral irradiance measurements, Geophys. Res. Lett., 1991, vol. 18, No 12, p. 2269-2272.

87. Nash E.R., Newman P.A., Rosenfield J.E., Schoeberl M.R., An objective determination of the polar vortex using Ertel's potential vorticity, J. Geoph. Res, 101, 94719478,1996.

88. Newman P.A., Gleason J.F., McPeters R.D., Stolarski R.S., Anomalously low ozone over the Antarctic, Geophys. Res. Letter, 24,2689-2692,1997.

89. Nishii K., Nakamura H. Tropospheric Influence on the diminished Antarctic ozone hole in September 2002// Geophys. Res. Let. 2004.31. L16103. (doi.T0.1029/2004 GLO 19532,2004).

90. Pollack J.B., Toon O.B., Summers A., Van Camp W., Baldwin B.W Estimates of the global impact of aerosols produced by space shuttles, SST's and other high flying aircraftW Journal of Applied Meteorology, v.15,1976, pp. 247-258.

91. Poon P.T.Y., Ueno S.W Algebraic recurrence relations for the finite-order scattering and transmission functionsW J. Quant. Radiat. Transfer., v. 14,1974, pp 85-92.

92. Ramanathan K.R., Bi-annual variation of atmospheric ozone over the tropic, Q. J. R. Meteorol. Soc., v.89,p. 540-542,1963.

93. Randel W.J., Stolarski R.S., Cunnold D.M., Logan J.A., Newchurch M.J., Zawodny J.M., Trends in the vertical distribution of ozone, Science review, v. 285,1999, p. 1689-1692.

94. Reinseil G.C., Tiao G.C., DeLuisi J.J., Basu S., Carriere K.W Trend analysts of aerosol-corrected Umkehr ozone profile data through 1987W Journal of Geophysical Research, v. 94, N D13,1989, pp 16373-16386.

95. Sabburg J., Wong J., The effect of clouds on enhancing UVB irradiance in the Earth's surface, Geoph. Res. Let., v. 27, pp 3337-3340,2000.

96. Sabziparvar A.A., Piers M. de F. Forster, Shine K.P., Changes in ultraviolet radiation due to stratospheric and tropospheric ozone changes since preindustrial times, Geophysical Research, vol. 103, no. D20, p. 26,107-26,113, October 27, 1998.

97. Schaller "A delta-two-stream approximation in radiative flux calculations", Contr. Atm. Phys., v.52, N 1,1979, p. 17-26.

98. Slingo A., Scherecker H.M.: On the shortwave radiative properties of stratiform water clouds. //Quatr.J.Roy.Meteor.Soc., v.l 13, pp. 407-426.1982

99. Slingo A.,: A GSM parametrisation for the shortwave radiative properties of water clouds. //J.Atmos.Sci., v. 46, N10, pp. 1419-1427. 1989.

100. Soukharev B.E., Hood L.L., Solar cycle variation of stratospheric ozone: Multiple regression analysis of long-term satellite data sets and comparison with model, J. Geoph. Res., v. Ill,pp. D20314-D20332, doi 10.1029/2006JD007107,2006.

101. Toon O.B., Pollack J.B.// A global average model of atmospheric Aerosols for radiative transfer calculationsW Journal of Applied Meteorology, v. 15,1976, pp. 225-246.

102. Toon, Mckay, Ackerman, Santhanam, "Rapid calculation of radiative heating rates and photodissociation rates in inhomogeneous multiple scattering atmospheres", JGR, v. 94, 1989, ND13, p. 16287-16301.

103. Tung K., Yang H., Global QBO in circulation and ozone part I, reexamination of observational evidence, J. Atmos. Sci., 51,2699-2707,1994a.

104. Tung K., Yang H., Global QBO in circulation and ozone part II, A simple mechanictic model, J. Atmos. Sci., 51,2708-2721,1994b.

105. Wang H.J., Cunnold L.W., Thomason J.M., Zawodny J. M., Bodeker G. E. Assessment of SAGE version 6.1 ozone data quality // J. Geophys. Res. 2002. v. 107, N D23 P.4691-4709.

106. Waugh D.W., Randel W.J., Pawson S., Newman P.A., Nash E.R., Persistance of the lower stratospheric polar vortices, J. Geophys. Res., 104,27191-27201,1999.

107. Weinman, HarshvardhanW Solar reflection from a regular array of horizontally finite cloudsW Applied Optics, v. 21N 16,1982,2940-2944.

108. Wen G., Frederic J.E., Ozone within the El Chichon aerosols cloud inferred from solar backscatter ultraviolet continuous scan measurements// J. Geophys. Res. V. 99, N Dl, p. 1263-1271,1994.

109. Whitney C., Efficient stream distributions in radiative transfer theory, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Tranfer., vol.14, p.591-611,1974.

110. Wiscombe J., Weinman, "The Delta-Eddington approximation for radiative flux transfer", J. Atm. Sci., v. 33,1976, p. 2452-2459.

111. WMO, Global ozone Research and Monitoring Project, Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2002, report N 47.

112. Yang H. Tung K. On the phase propagation of extratropical ozone quasi-biennial oscillation in observational data//J. Geophys. Res. 1995. v. 100, N D5. P. 9091-9100.

113. Yung Y.L., Jiang Y., Liao H., Gerstell M.F., Enhanced UV penetration due to ozone cross-section changes induced by C02 doubling, Geophysical Research letters, vol.24, no24, p.3229-3231, December 15,1997.

114. Zdunkowski W.G., Panhans W.G., Welch R. M., Korb G. J.W A radiation scheme for circulation and climate models // Beitr. Phys. Atmosph., v. 55, N 3,1982, pp. 215-238.

115. Zdunkowski W.G., Welch R. M., Korb G.W An investigation of the structure of typical two stream-methods for the calculation of solar fluxes and heating rate in cloudW Contribution in Atmospheric Physics v.53, 1980, p. 147-166.

116. Zhou S.T., Gelman M.E., Miller A .J., McCormack J.P., An inter-hemisphere comparison of the persistence stratospheric polar vortex, Geoph. Res. Letter, 27,1123-1126, 2000.

117. Ziemke J. R., Chandra S., Herman J., Varotsos C., Erythemally weighted UV trends over northern latitudes derived from Nimbus 7 TOMS measurments// J. Geophys. Res. V. 105, ND6, p. 7373-7382,2000.

118. Ziemke J. R., Chandra S., La Nina and El Nino induced variabilities of ozone in the tropical lower atmosphere during 1970 2001, Geoph. Res. Let. 2003. vol. 30, N 3, p. 11421145.

119. В заключении хочу выразить глубокую признательность своему научному руководителю доценту Кузнецову Геннадию Ивановичу.