Главная – Журналы – Поиск по журналам

Создан высокоточный и подробный экспертный список линий поглощения молекулы ³²SO₂ в диапазоне 0-4200 см^-1. Центры линий в экспертном списке определены из экспериментальных и рассчитанных по методу эффективного гамильтониана уровней энергии, а интенсивности представляют собой в основном данные, полученные из вариационных расчетов. Список содержит 549200 колебательно-вращательных переходов для 22 полос. Проведено детальное сравнение полученных центров и интенсивностей линий с базой данных HITRAN 2016 и эмпирическим списком AMES. Сравнение с экспериментальными данными показало, что точность вариационного расчета интенсивностей спектральных линий молекулы ³²SO₂ зависит от колебательных квантовых чисел.

Статья посвящена памяти Валерьяна Ильича Татарского (1929-2020 гг.), однако не является персоналией. Приведен краткий обзор научных работ авторов, посвященных решению одной из проблем теории турбулентности - доказательству гипотезы Э. Хопфа (1948 г.) о структуре турбулентности как пространственно-временном хаосе конечного числа взаимодействующих когерентных структур. Именно теория турбулентности является тем направлением, которое авторы выбрали под научным влиянием Валерьяна Ильича.

Представлен новый алгоритм расчета фактора усиления обратного рассеяния при распространении когерентного излучения на локационных трассах в анизотропной неколмогоровской турбулентной среде. При моделировании значение параметра анизотропии для крупномасштабных и мелкомасштабных неоднородностей среды в инерционном интервале турбулентности задавалось одинаковым. Показано, что с изменением наклона спектра флуктуаций показателя преломления при прочих равных условиях изменяется фактор усиления обратного рассеяния: он растет, когда спектр флуктуаций становится более низкочастотным. Для анизотропной среды двумерное распределение фактора усиления в плоскости регистрации рассеянного излучения позволяет дистанционно фиксировать ориентацию в пространстве анизотропных неоднородностей.

Предложен и исследован новый метод восстановления общего содержания озона (ОСО) путем интерпретации спутниковых измерений уходящего теплового излучения Земли (спектрометр ИКФС-2, российский спутник "Метеор-М" № 2). Метод основан на построении обратного оператора, характеризующего связь между эталонными наземными измерениями ОСО (приборы Добсона и Брюера) и спутниковыми измерениями теплового излучения планеты. Новый метод исследуется для данных наземных эталонных измерений в пос. Воейково, Ленинградская обл. (ГГО им. А.И. Воейково). Показано, что множественная линейная регрессия между наземными и спутниковыми данными позволяет аппроксимировать ОСО в пос. Воейково за 2015-2020 гг. с погрешностью 2,8% и коэффициентом корреляции 0,97. Погрешность в восстановлении ОСО путем решения обратной задачи методом множественной линейной регрессии равна 3,1% с коэффициентом корреляции 0,97. Предложенный метод можно применять в различных регионах земного шара с использованием наземных измерений ОСО на различных озонометрических станциях Всемирной метеорологической организации.

Сопоставлены результаты измерения содержания NO₂ в вертикальных столбах тропосферы и стратосферы с помощью прибора TROPOMI (Tropospheric Monitoring Instrument) с борта спутника Copernicus Sentinel-5P в 2018-2020 гг. и данные наземных измерений в тот же период на Звенигородской научной станции Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН. Соответствие между результатами спутниковых и наземных измерений характеризуется величиной разности между ними, коэффициентами линейной корреляции и линейной регрессии. Выявлена зависимость характеристик сопоставления от сезона, облачных условий и высоты пограничного слоя атмосферы.

Лесные экосистемы являются одним из главных мест накопления и хранения углерода на Земле. Однако количественная инструментальная оценка потоков углекислого газа возможна лишь для участков радиусом 100-2000 м вокруг измерительной станции. При решении задачи масштабирования используются методы машинного обучения, способные аппроксимировать наблюдения с помощью интенсивностей излучения земной поверхности в разных спектральных интервалах в наземные наблюдения in situ . Представлены результаты оценки потоков углерода регрессионной нейросетевой моделью типа многослойный персептрон, обученной на данных сети FLUXNET для станции, расположенной в бореальном хвойном лесу (56,4615° с.ш., 32,9221° в.д.). Используя в качестве входных данных вегетационные индексы NVDI и EVI, полученные спектрорадиометром MODIS на спутнике Aqua, температуру воздуха на высоте 2 м и суммарное количество осадков при помощи модели дается оценка первичной валовой продукции (GPP), чистому экосистемному обмену (NEE), экосистемному дыханию (TER) и ряду других величин, характеризующих потоки воды и энергии. Проведенные статистические оценки демонстрируют высокие коэффициенты корреляции ( R ) и Нэша-Сатклиффа (NSE) на тестовом наборе данных: для GPP и TER - R ≥ 0,9; NSE ≥ 0,87; для NEE - R = 0,4, NSE = 0,15.

Описана вычислительная технология для изучения эффектов аэрозольно-радиационного взаимодействия и получения региональных оценок прямого (ПРЭ) и полупрямого (ППРЭ) радиационных эффектов дымового аэрозоля на основе расчетов c использованием химико-транспортной модели CHIMERE, сопряженной с метеорологической моделью WRF. Предложенная технология применена для численного исследования радиационных воздействий сибирских дымов в Восточной Арктике в период 16-31 июля 2016 г. Результаты модельных расчетов показывают, что в указанное время сибирские дымы в целом оказывали значительное охлаждающее воздействие на атмосферу в Восточной Арктике за счет ПРЭ, величина которого на верхней границе атмосферы составляла в среднем -6,0 Вт × м^-2, будучи минимальной над снежно-ледовым покровом океана (-1,2 Вт × м^-2). Обнаружено, что вклад ПРЭ сибирского дымового аэрозоля в радиационный баланс арктической атмосферы в определенной мере компенсируется за счет ППРЭ, который в среднем является положительным (2,0 Вт × м^-2). ППРЭ формируется при многочасовом воздействии аэрозоля на метеорологические процессы и играет наиболее важную роль над снежно-ледовыми арктическими поверхностями, где он превышает ПРЭ по абсолютной величине. Показано, что формирование ППРЭ сибирских дымов в выполненных численных экспериментах преимущественно обусловлено рассеянием (а не поглощением) излучения аэрозольными частицами.

Проведен анализ атмосферных блокирований в регионах Северного полушария на фоне общего потепления в последние десятилетия. Получены оценки общего роста продолжительности летних атмосферных блокирований при увеличении полушарной приповерхностной температуры для периода 1969-2022 гг. с использованием данных наблюдений и реанализа. Отмечена значимая когерентность долгопериодных изменений интегрального индекса активности летних атмосферных блокирований для российских регионов и Северном полушарии в целом. Приведены оценки статистически значимой связи природных пожаров и соответствующих газовых и аэрозольных эмиссий в атмосферу в российских регионах с использованием спутниковых данных и данных реанализа. Представлены оценки статистически значимой связи аномалий содержания атмосферных примесей, в частности черного углерода в арктических регионах с сибирскими пожарами.

Рассматриваются результаты лабораторного моделирования динамики образования сульфатов в частицах атмосферной дымки при окислении захватываемого из газовой фазы SO₂ в присутствии ионов Mn/Fe. Обнаружено, что темпы выработки сульфатов в темновых условиях (десятки мкг × м^-3 × ч^-1) отвечают ранее не известному режиму каталитической реакции, ключевым элементом которого является разветвление цепей с участием промежуточного продукта HSO₅^- (кислота Каро) и ионов Mn²⁺. Приводятся оценки константы скорости этой жидкофазной реакции, а также рассматривается критерий разделения режимов окисления SO₂ на медленный и вырождено-разветвленный (быстрый). Приводится наблюдаемая константа скорости наработки сульфатов в частицах: k^*_obs = 1,4 л × моль^-1 × с^-1 ( Т = 298 К). Проведенные в этих рамках расчеты динамики образования сульфатов согласуются с данными лабораторных опытов. Результаты расчетов не противоречат также данным мониторинга содержания сульфатов в дымке над Пекином (декабрь 2016 г.).

Представлено описание экспериментальной установки и методики последовательной подачи в измерительную кювету анализатора ДОГ-07, использующего в качестве источника излучения ртутную капиллярную лампу, работающую на основе поперечного эффекта Зеемана, дозированных порций насыщенных паров ртути и примесных газов (бензола и толуола). Показано, что при добавлении паров бензола или толуола в концентрациях до 10 мг/м³ в измерительную кювету ДОГ-07, где находятся пары ртути в концентрации более 30 нг/м³, погрешности в измеряемой концентрации ртути не наблюдается. При введении в измерительную кювету большей концентрации паров бензола измеряемая концентрация ртути увеличивается, а при введении большей концентрации паров толуола уменьшается, что приводит к дополнительным погрешностям измерений.