Методы обработки экспериментальных данных по атмосферным параметрам для исследования временной изменчивости оптической толщи атмосферного аэрозоля тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.01, кандидат физико-математических наук Суковатов, Константин Юрьевич

• Суковатов, Константин Юрьевич
• кандидат физико-математических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Суковатов, Константин Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1.

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ТОЛЩ ПО

МЕТОДУ БУГЕРА И КАЛИБРОВКА ФОТОМЕТРОВ.

1.1 Обзор.

1.3 Определение оптической толщи долгим методом Бугера.

1.4 Сравнение результатов расчетов характеристик яркости безоблачного неба различными численными методами.

1.5 Оптическая стабильность аэрозольной компоненты атмосферы.

1.6. Определение аэрозольной индикатрисы рассеяния по яркости неба.

1.7. Интерпретация результатов измерений оптической толщи атмосферного аэрозоля по методу Бугера.

1.8 О выборе пункта наблюдений для калибровки фотометров по яркости неба

1.9 Оценка вероятности реализации ситуаций высокой прозрачности атмосферы для пустынных территорий.

Выводы главы 1.

ГЛАВА 2.

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ АТМОСФЕРНОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ НА ВРЕМЕННУЮ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ОПТИЧЕСКОЙ ТОЛЩИ АТМОСФЕРНОГО АЭРОЗОЛЯ И ИНТЕГРАЛЬНОГО ВЛАГОСОДЕРЖАНИЯ АТМОСФЕРЫ.

2.1. Обзор.

2.2. Влияние общей циркуляции атмосферы на временную изменчивость параметров атмосферы.

2.3. Восстановление пропущенных значений временных рядов.

2.4. Спектральный анализ временных рядов.

2.5. Колебания оптической толщи атмосферного аэрозоля и влагосодержания атмосферы в синоптическом диапазоне спектра.

2.6. Влияние различных типов атмосферной циркуляции на временную изменчивость оптической толщи атмосферного аэрозоля и влагосодержания атмосферы.

Выводы главы 2.

ГЛАВА 3.

СВЯЗЬ МЕЖДУ ЛОГАРИФМАМИ ОПТИЧЕСКОЙ ТОЛЩИ АТМОСФЕРНОГО АЭРОЗОЛЯ И ВЛАГОСОДЕРЖАНИЯ АТМОСФЕРЫ

3.1. Современное состояние вопроса.

3.2. Корреляционная связь между исследуемыми параметрами.

3.3. Методика обработки данных для установления связи между логарифмами оптической толщи атмосферного аэрозоля и влагосодержания атмосферы.

3.4. Статистическая обоснованность полученных регрессионных соотношений

Выводы главы 3.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы обработки экспериментальных данных по атмосферным параметрам для исследования временной изменчивости оптической толщи атмосферного аэрозоля»

Актуальность

Аэрозольная компонента атмосферы влияет на многие физико-химические процессы и относится к числу климатообразующих факторов. Создание методов обработки экспериментальных данных по атмосферным параметрам с целью исследования временной изменчивости аэрозольной оптической толщи (АОТ) атмосферы является важной задачей, поскольку АОТ является одним из основных параметров, характеризующих рассеивающий и поглощающий эффекты для солнечной радиации в атмосфере. Их необходимо учитывать в задачах тепло - и влагообмена между атмосферой и подстилающей поверхностью, а также при исследовании процессов опустынивания.

Как известно, временная изменчивость величин, характеризующих состояние атмосферы, происходит в широком диапазоне временных масштабов от высокочастотных пульсаций до общей циркуляции атмосферы и колебаний климата. Кроме того, имеет место взаимное влияние процессов разных масштабов.

Влияние общей циркуляции атмосферы на мезомасштабные процессы является существенным фактором, определяющим временную изменчивость метеорологических и атмосферно-оптических параметров наряду с суточными и сезонными изменениями.

Исследованию временной изменчивости метеорологических и атмосферно-оптических параметров атмосферы посвящено множество работ. Наиболее изученным является суточный и сезонный ход метеорологических и атмосферно-оптических параметров. Их временная изменчивость на малых временных интервалах (менее суток), межсуточные колебания этих величин, а также влияние синоптических колебаний на связь между ними являются менее изученными вопросами.

Таким образом, разработка новых методов обработки экспериментальных данных по атмосферным параметрам для исследования временной изменчивости АОТ атмосферы представляет собой актуальную проблему физики атмосферы.

Целью работы является: разработка методов обработки экспериментальных данных по атмосферным параметрам для исследования временной изменчивости АОТ атмосферы.

В работе использованы экспериментальные данные, полученные сотрудниками Астрофизического института АН Каз. ССР и Педагогического института имени Абая по яркости безоблачного неба, альбедо подстилающей поверхности, молекулярной оптической толще, на территории Юго-восточного Казахстана (пос. Кирбалтабай). Кроме того, к анализу привлекались данные АЕЯСМЕТ по интегральным АОТ и интегральному влагосодержанию атмосферы для пустынных территорий' Израиля, Саудовской Аравии, Австралии и США, данные наземных измерений давления атмосферного воздуха, которые размещены на сайте С1зМе1ео для пустынных территорий Израиля, Саудовской Аравии и США. Использовались также данные по индексам циркуляции, которые получены сотрудниками Института Арктики и Антарктики (Санкт-Петербург).

Основные задачи работы

1. Разработка метода обработки экспериментальных данных по атмосферно-оптическим параметрам для интерпретации результатов измерения АОТ атмосферы «долгим» методом Бугера. Использование метода для выделения «оптически стабильных» дней на- примере данных для аридной территории юго-восточного Казахстана.

2. Оценка области применения нового метода калибровки фотометров в условиях высокой прозрачности атмосферы.

3. Разработка метода обработки комплексных наблюдений АОТ, давления и влагосодержания атмосферы позволяющего выявить влияние различных типов атмосферной циркуляции на временную изменчивость АОТ и влагосодержания атмосферы. Реализация метода на примере данных для пустынных территорий в условиях субтропического климата.

4. Создание методики обработки экспериментальных данных по атмосферным параметрам для установления связи между логарифмами АОТ и влагосодержания атмосферы.

Научная новизна работы

1. Предложен новый метод обработки экспериментальных данных по атмосферно-оптическим параметрам для интерпретации результатов измерения АОТ атмосферы «долгим» методом Бугера. Метод использован для выделения «оптически стабильных» дней в процессе-анализа архивных данных для территории юго-восточного Казахстана.

2. Оценена область применения нового метода калибровки фотометров в условиях высокой прозрачности атмосферы. г

3. Предложен новый метод обработки результатов комплексных наблюдений АОТ, давления и влагосодержания атмосферы позволяющего выявить влияние различных типов атмосферной циркуляции на временную изменчивость АОТ и влагосодержания атмосферы. Метод реализован на примере данных для пустынных территорий в условиях субтропического климата.

4. Предложена методика- обработки экспериментальных данных по атмосферным параметрам для установления связи между логарифмами АОТ и влагосодержания атмосферы. Впервые учтено влияние периодической смены полей высокого и низкого давления на связь между логарифмами исследуемых параметров. Методика позволяет получить линейные регрессионные соотношения между логарифмами АОТ и влагосодержания атмосферы, а также оценить I

АОТ атмосферы в коротковолновой области спектра по влагосодержанию атмосферы для аридных территорий.

Достоверность полученных результатов обеспечивается:

1. использованием тестированного программного обеспечения: модели переноса излучения (разработана в Институте оптики атмосферы), подпрограмм из библиотеки программ ¡МБЬ, а так же программ и МаЙаЬ;

2. использованием многолетнего экспериментального материала сети АЕИ-СЖЕТ по оптическим параметрам атмосферного аэрозоля и влагосодержанию атмосферы, полученного с использованием самого современного оборудования;

3. хорошим согласием результатов расчетов и экспериментальных данных с учетом погрешности измерений;

4. использованием современных методов статистики; оценкой статистической значимости результатов исследования.

Ряд промежуточных выводов, сделанных в рамках данной работы согласуется с результатами работ отечественных и зарубежных исследователей.

Теоретическая и практическая значимость работы:

Предлагаемый метод обработки экспериментальных данных по атмосферно-оптическим параметрам для интерпретации результатов'измерения-АОТ атмосферы «долгим» методом Бугера может найти практическое применение для интерпретации архивных данных и оценок внеатмосферных значений потока солнечной радиации. Эта величина необходима для калибровки фотометров, а также для измерения АОТ «коротким» методом Бугера.

Оценена область применения метода калибровки фотометров,, который может использоваться в условиях высокой атмосферной прозрачности.

Предлагаемый метод обработки результатов комплексных наблюдений АОТ, давления и влагосодержания атмосферы позволяет установить влияние различных типов атмосферной циркуляции на временную изменчивость АОТ и влагосодержания атмосферы может найти практическое применение при изучении процессов опустынивания и тепло - влагообмена между атмосферой и подстилающей поверхностью. Кроме того, влияние периодической смены полей высокого и низкого давления на временную изменчивость исследуемых параметров и на корреляционную связь между ними необходимо учитывать при построении регрессионных соотношений между метеорологическими и атмосферно-оптическими параметрами, используемыми на практике.

Предлагаемая методика обработки экспериментальных данных по атмосферным параметрам для установления связи между логарифмами АОТ и влагосодержания атмосферы позволяет получить линейные регрессионные соотношения для АОТ в диапазоне длин волн 0,380-0,870 мкм для теплого периода года (март-октябрь), а также для АОТ в коротковолновой области спектра 0,380-0,440 мкм для всего года. Полученные регрессионные соотношения позволяют оценить АОТ атмосферы в коротковолновой области спектра по влагосодержанию атмосферы для значений АОТ больших 0,1 с относительной погрешностью не более 28%.

На защиту выносятся:

1. Метод обработки экспериментальных данных по атмосферно-оптическим параметрам с использованием математической модели переноса излучения в атмосфере для интерпретации результатов измерения АОТ атмосферы «долгим» методом Бугера, позволяющий выделять «оптически стабильные» дни;

2. Вывод об оценке области применения метода калибровки фотометров в условиях высокой прозрачности атмосферы.

3. Метод обработки результатов комплексных наблюдений АОТ, влагосодержания атмосферы и давления атмосферного воздуха позволяющий установить влияние различных типов атмосферной циркуляции на временную изменчивость АОТ и влагосодержания атмосферы, результаты использования метода на примере данных для аридных территорий субтропических широт;

4. Методика обработки экспериментальных данных по атмосферным параметрам для установления связи между логарифмами АОТ и влагосодержания атмосферы в условиях аридных территорий субтропического климата.

Личный вклад соискателя состоит:

- в обработке данных измерений прозрачности атмосферы по методу Бугера на территории Юго-Восточного Казахстана;

- в проведении расчетов компонент индикатрисы яркости с применением модели переноса излучения, в создании программ на основе библиотечных подпрограмм ШБЬ с их последующим использованием для интерпретации экспериментальных данных;

- в предложении подхода к исследованию влияния макросиноптических процессов на временную изменчивость АОТ и интегрального влагосодержания атмосферы;

- в предложении и разработках способа параметризации интегральной АОТ по интегральному влагосодержанию атмосферы с учетом влияния общей циркуляции атмосферы на связь между исследуемыми параметрами;

- в оценке области применения метода калибровки фотометров для пустынных территорий в условиях преобладания молекулярного рассеяния.

Апробация работы

Результаты и основные положения диссертационной работы представлялись на следующих научных конференциях:

- Международной конференции «Вычислительные технологии и математическое моделирование в науке, технике и образовании» (Алматы, 2008);

- Международной конференции «Аэрозоли Сибири», XV Рабочая группа (Томск 2008);

- IX Конференции молодых ученых ИВЭП СО РАН (Барнаул 2009);

- Международной конференции «Аэрозоли Сибири», XVI Рабочая группа (Томск 2009);

- X Конференции молодых ученых ИВЭП СО РАН (Барнаул 2010);

- Международной конференции по измерениям, моделированию и информационным системам для изучения окружающей среды ENVIROMIS (Томск 2010);

Международной научно-практической конференции «Наука и современность 2010» (Новосибирск 2010);

- Международной конференции International Aerosol Conference (Хельсинки 2010).

Результаты диссертации неоднократно обсуждались на семинарах в Лаборатории экологии атмосферы Института водных и экологических проблем (Барнаул 2010), а также в Институте мониторинга климатических и экологических систем (Томск 2010).

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка цитированной литературы и приложения. Работа изложена на 135 страницах, включая 21 рисунок, 27 таблиц и список литературы, содержащий 140 наименований.

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы экспериментальной физики», Суковатов, Константин Юрьевич

Основные результаты и выводы * диссертации могут быть сформулированы следующим образом.

1. Создан метод обработки экспериментальных данных по атмосферно-оптическим параметрам для интерпретации результатов измерения АОТ атмосферы «долгим» методом Бугера. Метод основан на использовании экспериментальных данных по яркости неба и математической модели-переноса излучения в атмосфере. Он позволяет выделять «оптически стабильные дни». Этот метод может быть использован в тех случаях, когда: оценка вариации АОТ атмосферы в течение дня другими способами оказывается невозможной. В частности он пригоден для интерпретации архивных экспериментальных материалов. Метод был использован нами в анализе данных измерений АОТ атмосферы по способу Бугера для аридной территории Юго-восточного Казахстана, полученных в 1976г. В результате применения предлагаемого метода к архивным данным для территории Юго-восточного Казахстана, сделан вывод о том, что число «оптически стабильных дней» составляет около 40% от общего числа рассмотренных безоблачных дней.

2. На основе оценок вероятности реализации ситуаций высокой атмосферной прозрачности для пустынных территорий Саудовской Аравии, Израиля, Австралии и США сделан вывод о том, что новый метод калибровки фотометров в условиях высокой атмосферной прозрачности применим в холодный период года в пустынях Австралии и США.

3. Предложен метод обработки данных комплексных наблюдений АОТ, влагосодержания атмосферы и давления атмосферного воздуха, основанный на проведении спектрального анализа временных рядов исследуемых величин и давления, а также оценке корреляционной связи между исследуемыми параметрами и индексами циркуляции. Метод позволяет установить влияние различных типов атмосферной циркуляции на временную изменчивость АОТ и влагосодержания атмосферы. В результате использования предлагаемого метода на примере данных для пустынных территорий в условиях субтропического климата сделаны следующие выводы: временная изменчивость интегральной АОТ и интегрального влагосодержания атмосферы отчасти обусловлена периодической сменой циклональной и антициклональной циркуляции;

- в условиях преобладания циклональной погоды интегральная АОТ и интегральное влагосодержание атмосферы увеличиваются;

- в условиях преобладания антициклональной» погоды интегральная АОТ уменьшается, влияние указанного типа циркуляции на изменчивость влагосодержания не установлено.

4. Предложена методика обработки экспериментальных данных по атмосферным параметрам для установления связи между логарифмами АОТ и влагосодержания атмосферы для пустынных территорий с учетом влияния общей циркуляции на связь между исследуемыми параметрами. Методика позволяет:

- получить линейные регрессионные соотношения между логарифмами, АОТ и влагосодержания атмосферы для АОТ, измеренных в диапазоне длин волн 0,380-0,870 мкм для теплого сезона года (март-октябрь) и для АОТ измеренных в коротковолновой области спектра 0,380-0,440 мкм для всего года (любого сезона); полученные соотношения применимы для любого дня «внутри» Е.с.п. (число таких дней в среднем составляет около 70% от общего числа дней в месяце);

- оценить АОТ атмосферы в коротковолновой области спектра по влагосодержанию атмосферы с относительной погрешностью не более 28%.

Выражаю искреннюю благодарность своему научному руководителю д.ф.-м.н., проф. Павлову Владимиру Евгеньевичу за поддержку, внимание и ценные советы в процессе работы над диссертацией; д.ф.-м.н., проф. Татьяне Борисовне Журавлевой (ИОА СО РАН) за возможность использования программы для решения уравнения переноса излучения; доктору Наифу М. Эль-Аббади (Naif М. Al-Abbadi, Director, Energy Research Institute, KACST, Saudi Arabia), проффесору Арнону Карниелли (Arnon Karnieli The Remote Sensing Laboratory, Jacob Blaustein Institute for Desert Research, Ben Gurion Univ. of the Negev, Israel), доктору Россу Митчелу (Ross Mitchell, CSIRO, Atmospheric Research, Aspendale, Victoria, Australia), а так же доктору Дагу Муру (Doug Moore, Sevilleta, USA) за предоставленную ими возможность использовать данные AERONET по оптическим толщам атмосферного аэрозоля , и влагосодержанию атмосферы для территорий Саудовской Аравии, Израиля, Австралии и США; д.ф.-м.н., проф. Свириденкову Михаилу Алексеевичу (ИФА им. Обухова РАН, Москва) за возможность использовать рассчитанные им индикатрисы аэрозольного рассеяния для территории Юго-восточного Казахстана; к.ф.-м.н., проф. Ошлакову Виктору Константиновичу (ИОА СО РАН, Томск) и научному сотруднику Виктору Николаевичу Коровченко (Педагогический Университет г. Алматы) за возможность использовать экспериментальные данные по индикатрисам яркости безоблачного неба для территории Юго-восточного Казахстана; сотрудникам лаборатории экологии атмосферы ИВЭП СО РАН за помощь в интерпретации данных по индексам циркуляции и определении границ естественного синоптического периода по рядам давления, а также за полезные советы в процессе обсуждения результатов диссертационной работы на семинарах.

117

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей работе предложены методы обработки экспериментальных данных для исследования временной изменчивости АОТ атмосферы. Методы основаны на использовании экспериментальных данных по яркости безоблачного неба, оптическим характеристикам атмосферного аэрозоля, влагосодержанию атмосферы и математической модели переноса излучения в атмосфере.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Суковатов, Константин Юрьевич, 2010 год

1. Кондратьев К.Я. Аэрозоль и климат: современное состояние и перспективы разработок. 3. Аэрозольное радиационное возмущающее воздействие // Оптика атмосферы и океана. 2006. Т.19. №7. С. 565-575.

2. Тарасова Н.П., Кузнецов A.B. Химия окружающей среды. М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. 228 с.

3. Aerosol Robotic Network (AERONET) Электронный ресурс. -Режим доступа: http://aeronet. gsfc.nasa. gov, свободный. Загл. с экрана. -Яз. англ.

4. Пясковская-Фесенкова Е.В. Исследование рассеяния света в земной атмосфере. М.: Изд. АН СССР, 1975. 218 с.

5. Лившиц Г.Ш. Рассеяние света в атмосфере. чД Алма-Ата: Наука, 1965. 177 с.

6. Иванов А.И., Лившиц Г.Ш., Ташенов Б.Т., Тейфель Я.А. Рассеяние света в атмосфере, ч. II. Алма-Ата: Наука, 1968. 169 с.

7. Глушко В.Н., Иванов А.И., Лившиц Г.И., Павлов В.Е., Федулин И.А. Яркость и поляризация безоблачной атмосферы. Алма-Ата: Наука, 1979. 201 с.

8. Глушко В.Н., Иванов А.И., Лившиц Г.Ш., Федулин И.А. Рассеяние инфракрасного излучения в безоблачной атмосфере. Алма-Ата: Наука, 1974.210 с.

9. Кондратьев К.Я., Поздняков Д.В. Аэрозольные модели атмосферы. -М.: Наука, 1981. 103 с.

10. Лившиц Г.Ш. Оптическая устойчивость прозрачности атмосферы и аэрозольное поглощение // Изв. АН СССР. Сер. ФАО. 1985. Т.21, № 5. С. 139-146.

11. Ситник Г.Ф. Об определении коэффициента дневной прозрачности атмосферы в данный момент времени // Атмосферная оптика.- М., 1970.-С. 111-119.

12. Смеркалов В. А. Прикладная оптика атмосферы. С.-Пб.: Гидрометеоиздат, 1997. 334 с.

13. Павлов В.Е. О контроле устойчивости оптических свойств атмосферы при малых и больших оптических толщах. Сб. «Атмосферная оптика». М.: Наука, 1968. С. 63-66.

14. Ignatov А.М., Dergileva I.I., Sakerin S.M., Kabanov D.M. An algorithm for the sun photometer calibration. Proc.IGARSS'93. Tokyo, Japan, Institute of Electronic 37.

15. Sakerin S.M., Kabanov D.M. Spatial Inhomogeneities and Spectral Behavior of Atmospheric Aerosol Optical Depth over the Atlantic Ocean // Journal of the Atmospheric Sciences. Vol.59.№3.Part 1. p. 484-500.

16. Павлов В.Е., Суковатов К.Ю., Ошлаков В.К. Определение аэрозольных индикатрис рассеяния из наблюдений яркости безоблачного неба в Юго-восточном Казахстане // Тезисы докл. XV рабочей группы «Аэрозоли Сибири». Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2008. С. 73.

17. Суковатов К.Ю. Сравнительный анализ вычислительных методов расчета интенсивности рассеянного излучения для мониторинга состояния климатических и экологических систем // Мир науки, культуры и образования. 2009. № 5(17). С. 6-8.

18. Суковатов К.Ю., Павлов В.Е., Ошлаков В.К. Оценки вариаций аэрозольной оптической толщи по наблюдениям направленных коэффициентов светорассеяния в Юго-Восточном Казахстане // Оптика атмосферы и океана. 2010. Т. 23. № 4. С. 298-303.

19. Sviridenkov M., Pavlov V., Zhuravleva T., Sukovatov К., Oshlakov V. Columnar aerosol optical and microphysical properties over semi-desert regionof Central Asia // European Aerosol Conference. Helsinki, Finland, 29.08 V 03.09 2010. Abstracts. 5A2.

20. Глушко В.Н., Иванов А.И., Лившиц Г.Ш., Павлов В.Е., Федулин И.А. Яркость и поляризация безоблачной атмосферы. Алма-Ата: Наука, 1979. 201 с.

21. Иванов А.И., Лившиц Г.Ш., Тем Э.Л. Сезонные изменения альбедоместности по измерениям поляризации света неба // Рассеяние и поглощение света в атмосфере. Алма-Ата: Наука, 1971. С. 56-58.

22. Мулдашев Т.З., Павлов В.Е., Тейфель Я.А. О контроле устойчивости оптических свойств атмосферы // Известия АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1991. Т.27. №8. С. 831-841.

23. Рябинина Н.Г. Прозрачность атмосферы и яркость дневного неба в полосе поглощения озона. Дис. канд. ф.-м.н. Алма-Ата. 1981. 326 с.

24. Ленобль Ж., Перенос радиации в рассеивающих и поглощающих атмосферах / Ж. Ленобль. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 260 с.

25. Журавлева Т.Б., Насртдинов И.М., Сакерин С.М. Численное моделирование угловой структуры яркости неба вблизи горизонта при наблюдении с поверхности Земли. Ч. I. Аэрозольная атмосфера // Оптика атмосферы и океана. 2003. Т. 16. № 5-6. С. 537-545.

26. Пятелина C.B. Разработка региональных оптико-микрофизических моделей атмосферного аэрозоля. Дис. канд. ф.-м.н. Томск. 1997. 145 с.

27. Павлов В.Е., Индикатриса рассеяния света в земной атмосфере в ультрафиолетовой области спектра. В сб. «Исследование астроклиматических и оптических свойств атмосферы в Казахстане». Алма-Ата: Наука. 1963.

28. Антюфеев В.С1, Иванов А.И., Лившиц Г.Ш., Михайлов Г.А. Определене аэрозольных индикатрис рассеяния безоблачной атмосферы в спектральной области 0,55-2,4 мкм // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1980. Т.16. №2. С. 146-155.

29. Глушко В.Н., Лившиц Г.Ш., Ташенов Б.Т., Молчанов В.А. Исследование поглощения света в аэрозолях // Рассеяние и поглощение света в атмосфере. Алма-Ата: Наука, 1971. С. 70-73.

30. Ку-Нан Лиоу. Основы радиационных процессов в атмосфере. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 376 с.

31. Щелканов H.H. Влияние слабой облачности на спектральный ход эффективной высоты атмосферы // Оптика атмосферы и океана. 2008. Т.21. №10. С. 876-879.

32. Розенберг Г.В., Горчаков Г.И., Георгиевский Ю.С., Любовцева Ю.С. Оптические параметры атмосферного аэрозоля. В сб. «Физика атмосферы и проблемы климата». М. Наука. 1980. с. 216-254.

33. Мулдашев Т.З., Павлов В.Е., Тейфель Я.А. Об определении аэрозольной оптической толщи рассеяния по яркости неба в видимой области спектра // Оптика атмосферы. 1989. Т.2. № 11. с. 1130-1134.

34. Павлов A.B., Павлов В.Е., Мулдашев Т.З. Угловая структура многократно рассеянного света безоблачной атмосферы // Оптика атмосферы и океана. 1996. Т.9.№5. С. 688-693.

35. Павлов В.Е., Хвостова Н.В. Аэрозольное поглощение однократно и многократно рассеянного света в безоблачной атмосфере // Оптика атмосферы и океана. 2008. Т. 21. № 2. С. 127-130.

36. Свириденков М.А. Оптическая диагностика свойств аэрозоля в локальных рассеивающих объемах и в столбе атмосферы. Дис. докт. ф-м.н. Москва. 2008. 210 с.

37. Chandrasekchar S., Elbert D. The illumination of the sunlight sky of Rayleigh scattering. Trans. Amer. Phil. Soc. New series. 1954. V.44. №6. P.643-728.

38. Coulson K.L., Dave J.V., Sekera Z. Tables related to radiation emerging from a planetary atmosphere with Rayleigh scattering. Univ. California press. Berkley- Los Angeles. 1960. 548 p.

39. Бахвалов H.C., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы. М.: Наука, 1987. 454 с.

40. Nadaraya Е.А. On nonparametric estimates of density functions and regression curves. Theory of Applied Probability 10. 1965. P. 186-190.

41. Карасев А.И. Теория вероятностей- и математическая статистика. М.: Статистика, 1979. 278 с.

42. Монин А.С., Введение в теорию климата: Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 243 с.

43. Гилл А. Динамика атмосферы и океана. М.: Мир, 1986. Т. 1. 397 е.; Т. 2. 415 с.

44. Лайтхил Дж. Волны в жидкостях. М.: Мир, 1981. 598 с.

45. Кочин Н.Е, Кибель И.А., Розе Н.В. Теоретическая гидромеханика. М.: Физмат. Изд., 1963. Часть 1. 583 с.

46. Горбаренко Е.В. Пространственно-временная изменчивость аэрозольной составляющей оптической- толщи атмосферы на территории СССР //Метеорология и гидрология. 1997. № 5. С. 36-44.

47. Хуторова О.Г., Тептин Г.М. Временные вариации аэрозоля и малых газовых примесей в приземном городском воздухе // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2003. Т. 39. № 6. С. 782-790.

48. Khutorova O.G. Planetary waves effect in the bottom impurities // Environ. Radeoecol. And Appl. Ecol. 2002. V. 8. N. 4. P. 21-26.

49. Zuev V.V., Zueva N.E., Ippolitov I.I., Loginov S.V., Kharyutkina E.V., Ozone field disturbances by cyclones over the territory of Siberia. International conference on environmental observations, modeling and information systems. July, 5-11,2010, p.22.

50. Хуторова О.Г., Тептин Г.М. Волновые возмущения локальных и синоптических масштабов по синхронным измерениям атмосферных примесей//Докл. РАН. 2005. Т. 400. № 1. С. 110-112.

51. Хуторова О.Г. Взаимосвязь вариаций призменной концентрации атмосферных примесей в двух промышленных регионах Татарстана // Оптика атмосф. и океана. 2004. Т. 17. № 5-6. С. 526-529.

52. Сакерин С.М., Кабанов Д.М., Еремина Т.А., Рассказчикова Т.М., Турчинович С. А. О маломасштабной пространственно-временной изменчивости прозрачности атмосферы и солнечной радиации // Оптика атмосферы и океана. 1998. Т. 11. № 10. С. 1049-1054.

53. Кабанов Д.М., Сакерин С.М., Козлович В.И. О влиянии типа воздушных масс на аэрозольную оптическую толщу атмосферы Северной Атлантики // Оптика атмосферы и океана. 2007. Т. 20. № 8. С. 687-690.

54. Исаков А.А., Груздев А.Н., Тиханов А.В. О долгопериодных вариациях оптических и микрофизических параметров приземного аэрозоля // Оптика атмосферы и океана т. 18, № 5-6, 2005 г., с. 393-399.

55. Хуторова О.Г., Тептин Г.М. Метод выделения перемещающихся возмущений по синхронным временным рядам // Прием и обработка сигналов в сложных информационных системах. 2003. Вып. 21. С. 133139.

56. Хуторова О.Г. Методика исследования влияния планетарных волн на вариации аэрозольной оптической толщи // Оптика атмосферы и океана т. 22, № 4, 2009 г., с. 392-396.1

57. Игнатьев В:М., Николашкин С.В., Температурные возмущения субавроральной нижней термосферы во время зимнего стратосферного потепления // Геомагнетизм и аэрономия. 2006. Т. 46, № 2. С. 225-228.

58. Панченко М.В., Терпугова С.А, Внутрисезонные факторы изменчивости характеристик субмикронного аэрозоля. 1. Воздушные массы // Оптика атмсоф. и океана. 1995. Т. 8. № 12. С. 1761-1772.

59. Jacobson M.Z. Atmospheric pollution: history, science and regulation. Cambridge University Press, 2002. 399 p.

60. Суковатов К.Ю. Исследование временной изменчивости оптической толщи атмосферного аэрозоля и влагосодержания атмосферы для пустынных территорий // Естественные и технические науки №2(46), 2010 г., С. 89-92.

61. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. М.: Наука, 1986. 733 с.

62. Smirnov A., Holben B.N., Eck. T.F., Dubovik O., Slutsker I. Cloud-screening and quality control algorithms for the AERONET database // Remote Sens. Environ. 2000. V. 73. N. 3. P. 337-349.

63. Cachorro V.E., Gonsales M.J., de Frutos A.M. et. al. Fitting the Angstrom formula to spectrally resolved aerosol optical thikness // Atmos. Environ. 1989. V. 23. N. 2. P. 265-270.

64. Электронный ресурс. Режим доступа: http://diary.gismeteo.ru/, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус.

65. Бокс Дж., Дженкинс Г. Анализ временных рядов. Прогноз и управление. (Вып. 1, 2.) М.: Мир, 1972. с. 197.

66. Сергиенко А.Б., Цифровая обработка сигналов. М.: Питер, 2006. 751 с.

67. Percival, D. В., and А. Т. Walden. Spectral Analysis for Physical Applications: Multitaper and Conventional Univariate Techniques. Cambridge: Cambridge University Press, 1993. p. 566.

68. Cristan A.C., Walden A.T. Multitaper power spectrum estimation and thresholding: Wavelet packets versus wavelets // IEEE T SIGNAL PROCES. 2002. Vol.50. P. 2976-2986.

69. McCoy E.J., Walden A.T., Percival D.B. Multitaper spectral estimation of power law processes // IEEE T SIGNAL PROCES. 1998. Vol.46. P. 655668.

70. Гире А.А., Кондратович К.В. Методы долгосрочных прогнозов погоды. JL: Гидрометеоиздат, 1978. 347 с.

71. Кричак О.Г. Синоптическая метеорология. Л.: Гидрометеоиздат, 1956. 530 с.

72. Боровко И.В., Крупчатников В.Н., Влияние динамики стратосферного полярного вихря на циркуляцию в нижней тропосфере // Сиб. журн. вычисл. Математики. 2009. Т. 12. № 2. С. 145-160.

73. Фоновый метеорологический прогноз на январь-декабрь для полярной области северного полушария / С-Пб., Государственный научный центр Российской Федерации Арктического и Антарктического НИИ. 1945-2009 гг.

74. Кендэл М. Ранговые корреляции М.: Статистика, 1975. 216 с

75. Кендалл М.Дж., Стьюарт А. Статистические выводы и связи М.:. Наука, 1973. 900 с.

76. Jaenicke R. Atmospheric aérosols and global climate // J. Aérosol Sci. 1980. vol. 11. p. 577-588.

77. Атмосферный аэрозоль и его влияние на перенос излучения / Под ред. К.Я. Кондратьева. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 119 с.

78. Кондратьев К.Я., Москаленко Н.И., Поздняков Д.В. Атмосферный аэрозоль. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 224 с.

79. Кондратьев К.Я., Поздняков Д.В. Аэрозольные модели атмосферы.1. М.: Наука, 1981. 103 с. t

80. ПИГАП-климат. Климат и аэрозоль / Под ред. Е.П. Борисенкова,

81. К.Я. Кондратьева. Тр. ГГО, 1976, вып. 381. - 130 с.

82. Aérosol and their climatic effects. Report of WMO (CAS) radiation commission of IAMAP Meeting of experts. WCP-55, Williamsburg, 1983.-110 P

83. Аэрозоль и климат (Первый глобальный эксперимент ПИГАП), т.1.-Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 152 с.

84. Креков Г.М., Рахимов Р.Ф. Оптико-локационная модель континентального аэрозоля. Новосибирск: Наука, 1982. 198 с.

85. Hanel G. The properties of atmospheric aerosol particles as functions of the relative humidity at thermodynamic equilibrium with the surrounding moist air//Advances in Geophys. 1976. vol. 19. P. 74- 183.

86. Юнге X. Химический состав и радиоактивность атмосферы. М.: Мир, 1965. 424 с.

87. Ивлев JI.C. Химический состав и структура атмосферных аэрозолей. Л.: Изд. ЛГУ, 1982. 366 с.

88. Андреев С.Д., Зуев В.Е., Ивлев Л.С. О некоторых особенностях спектрального пропускания дымок в видимой и инфракрасной областях спектра // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1974. № 5. С. 5457.

89. Георгиевский Ю.С., Розенберг Г.В. Влажность как фактор изменчивости аэрозоля. // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана, 1973. т.9. № 2. С. 126-137.

90. Филиппов В.Л., Мирумянц С.О., К вопросу об аэрозольном ослаблении ИК радиации в областях спектра совпадающих с положением полос поглощения жидкой воды // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1971. т.7. № 1. С. 88-93.

91. Гольдин В.Е., Шифрин К.С. Связь между интегральной прозрачностью, спектральной прозрачностью и влажностью атмосферы // Метеорология и гидрология. 1976. №5. С. 56-64.

92. Таварткиладзе К.А., Местиашвили Г.А. Анализ аэрозольного ослабления радиации с учетом влагосодержания атмосферы // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1989. т.25. № 1. С. 31-39.

93. Терпугова С.А., Панченко' М.В., Свириденков М.А., Докукина Т.А. Соотношения между оптическими и микрофизическими параметрами конденсационной изменчивости приземного аэрозоля // Оптика атмосферы и океана. 2009. т. 22. № 7. С. 629-634.

94. Панченко М.В., Терпугова С.А., Козлов B.C., Полькин В.В., Якушева Е.П. Годовой ход конденсационной активности субмикронного аэрозоля в приземном слое атмосферы западной Сибири // Оптика атмосферы и океана. 2005. т. 18. № 8. С. 678-683.

95. Абакумова Г.М., Горбаренко Е.В. Влияние водяного пара и аэрозоля на интегральную прозрачность атмосферы // Метеорология и гидрология. 2007. № 9. С. 27-35.

96. Зуев В.Е., Кабанов М.В. Перенос оптических сигналов в земной атмосфере (в условиях помех). М.: Сов. Радио, 1977. 368 с.

97. Fairal C.W. Total optical depth and mixed layer visibility in the marine regime // Optical Eng. 1983. vol. 22. N I. P. 50-56.

98. Fitzgerald J.W. Effect of relative humidity on the aerosol backscattering coefficient at 0.694- and 10.6 m wavelength // Appl. Optics. 1984. vol. 23. N 3. P. 411-418.

99. Hanel G. Computation of the extinction of visible radiation by atmospheric aerosol particles as a function of the relative humidity, based upon measured properties // Aerosol Sci. 1972. vol. 3. P. 377-386.

100. The stratospheric aerosol layer / Ed. By R.C. Whitten. Springer Verlag. Berlin Heidelberg N.Y., 1982. 156 p.

101. Tanaka M., Nakajima Т., Takamura T. Simultanius determination of complex refractive index and size distribution of airbone and water-suspended particles from light scattering measurements // J. Met. Soc. Japan. 1982. vol. 60. N 6. P. 1259-1272.

102. Tuomi T.J. The influence of relative humidity and its stratification on lidar backscattering // Beitr. Physik Atmosph. Bd 49. S. 98-113.

103. Walter H. Coagulation and size distribution of condensation aerosols // Aerosol Sci. 1973. vol. 4. P.l-15.

104. Wells W.C., Gal G., Munn M.W. Aerosol distributions in maritime air and predicted scattering coefficients in the infrared // Appl. Optics. 1977. vol. 16. N 3. P. 654-659.

105. Butor J. F. Contribution to the study of the atmospheric aerosol in urban, maritime and oceanic areas // Idojaras. 1981. vol. 85. N 3. P. 117-125.

106. Abel N., Winkler P., Junge C. Studies of size distributions and growth with the humidity of natural aerosol particles // Final Sci. Rept., Contract Af 61 (052)-965. 1969. AFCRL-69-0205.

107. Voltz F.E. Infrared refractive index of atmospheric aerosol substances // Appl. Optics. 1972. vol. 11. P. 755-759.

108. Балин Ю.С., Креков Г.М., Самохвалов И.В., Рахимов Р.Ф. Влияние влажности на локационное рассеяние в атмосфере // Метеорология и гидрология. 1978. № 8. С. 114-119.

109. Балин Ю.С., Креков Г.М., Самохвалов И.В., Рахимов Р.Ф. К учету влажности при лазерном зондировании атмосферного аэрозоля. В кн.: Дистанционное зондирование атмосферы. Новосибирск: Наука, 1978.' с. 47-59.

110. Пришивалко А.П. Влияние относительной влажности воздуха на элементы матрицы рассеяния света системами однородных и неоднородных частиц атмосферного аэрозоля. // Тр. ИЭМ. 1978. вып. 18(71). С. 128-140.

111. Филиппов B.JL, Макаров А.С. Ослабление излучения атмосферным аэрозолем в полосах поглощения увлажненных частиц // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1978. т. 14. № 5. С. 557-562.

112. Quiney R.G., Carswell A.I. Laboratory measurements of light scattering by simulated atmospheric aerosols // Appl. Optics. 1972. vol. 11. N 7. P. 16111618.

113. Креков Г.М., Рахимов Р.Ф. Оптические характеристики некоторых типов мезосферного аэрозоля двухслойной структуры. В кн.: Физика мезосферы и мезосферных облаков: М.: Наука, 1975, с. 84-91.

114. Креков Г.М., Рахимов Р.Ф., Савельев Б.А. и др. Влияние центров конденсации на оптические свойства атмосферного водного аэрозоля // Изв. Вузов СССР. Физика. 1976. № 1. С. 128-131.

115. Лифшиц Г.Ш., Соловьева А.Н., Травина Т.Б. О связи коэффициента рассеяния атмосферной дымки с относительной влажностью // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1974. Т. 10. С. 991-993.

116. Таварткиладзе К.А. Влияние влажности на формирование оптических свойств атмосферного аэрозоля // Изв. АН СССР. ФАО. 1986. Т. 22. № ю. С. 1065-1071.

117. Розенберг Г.В. Возникновение и развитие атмосферного аэрозоля -кинетически обусловленные параметры // Изв. АН СССР. ФАО. 1983. Т.19. № 1.С. 21-35.

118. Капустин В.Н., Любовцева Ю.С. Относительная влажность и параметры естественного аэрозоля // Изв. АН СССР. ФАО. 1975. Т. 11. № 9. С. 908-915.

119. Андреев С.Д., Ивлев Л.С., Кабанов М.В., Пхалагов Ю.А. Влияние относительной влажности на аэрозольное ослабление оптической радиации в атмосфере // Изв. вузов СССР. Физика. 1974. № 5. С. 54-57.

120. Химия нижней атмосферы / Под. Ред. С. Расула. М.: Мир, 1976. 408 с.

121. Мейсон Б. Дж. Физика облаков / Перевод с англ. Л.: Гидрометеоиздат, 1961. 541 с.

122. Роджерс Р.Р. Краткий курс физики облаков / Пер. с англ. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 231 с.

123. Суковатое К.Ю. Влияние влажности воздуха на оптические параметры атмосферного аэрозоля для пустынных территорий // Естественные и технические науки. №2(46). 2010. С. 85-88.

124. Sukovatov K.Y. Corrélation between integral aerosol optical depth and integral water content of atmosphere. International conférence on environmental observations, modeling and information systems. July, 5-11, 2010. P. 21-22.

125. Уилкс С. Математическая статистика. M.: Наука, 1967. 632 с.

126. Четыркин Е.М., Калихман И. Л., Вероятность и статистика. М.: Финансы и статистка, 1982. 319 с.

127. Фукс H.A. Механика аэрозолей. М.: АН СССР, 1955. 352 с.

128. Медников Е.П. Турбулентный перенос и осаждение аэрозолей. М.: Наука, 1981. 176 с.

129. Зуев В.Е., Креков Г.М. Современные проблемы атмосферной оптики т 2. Оптические модели атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 253 с.

130. Вызова Н.Л., Иванов В.Н., Гаргер Е.К. Турбулентность в пограничном слое атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 262 с.

131. Вагер Б.Г., Надежина Е.Д. Пограничный слой атмосферы в условиях горизонтальной неоднородности. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 135 с.

132. Шнайдман В.А., Фоскарино О.В. Моделирование пограничного слоя и макротурбулентного обмена в атмосфере. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 158 с.