Вычисление потоков солнечного излучения в УФ-диапазоне с различными сечениями поглощения озона и диоксида азота

Автор: Чеснокова Татьяна Юрьевна, Воронина Юлия Викторовна, Ченцов Алексей Владимирович, Фирсов Константин Михайлович, Размолов Алексей Александрович

Журнал: Математическая физика и компьютерное моделирование @mpcm-jvolsu

Рубрика: Физика и астрономия

Статья в выпуске: 5 (42), 2017 года.

Бесплатный доступ

В работе проведена оценка возможных погрешностей, возникающих при моделировании атмосферного радиационного переноса солнечного излучения в УФ-диапазоне за счет использования различных современных данных по сечениям поглощения озона и диоксида азота. Проведено сопоставление расчетных данных о прозрачности атмосферы, а также прямого и диффузно рассеянного потока солнечного излучения на поверхности Земли при регистрации наземными приборами различного спектрального разрешения. Проанализированы спектроскопические погрешности восстановления общего содержания озона в вертикальном столбе атмосферы при измерениях прозрачности атмосферы с использованием солнечных фотометров серии SPM, разработанных в ИОА СО РАН. В нашей работе для расчета атмосферного поглощения в УФ-диапазоне были использованы данные по сечениям поглощения озона Bass, Daumont, Molina, Serdyuchenko и диоксида азота Bogumil, Burrows, JPL. Показано, что при высоком спектральном разрешении 0,02-0,06 нм различие в атмосферном пропускании, вычисленном с данными по сечениям поглощения озона Serdyuchenko и Bass, достигает 18,4 % для летних метеорологических условий Волгограда и 22,3 % для Томска в спектральном интервале вблизи 305 нм, который часто используется для восстановления общего содержания озона в атмосфере. Был проведен также расчет потоков УФ-излучения, измеряемых солнечным фотометром SPM для типичных условий Волгограда и Томска. В этом случае спектральное разрешение является более грубым (величиной порядка 10 нм), а различие в пропускании атмосферы за счет сечений поглощений озона составило менее 2 %. Применение данных Molina дает различие в суммарном нисходящем потоке относительно данных Bass до 1,8 %, что может привести к погрешности определения озона не более 4 %. Использование различных данных по сечениям поглощения NO2 в диапазоне 250-400 нм не оказывает значительного влияния на расчеты пропускания. Различие в пропускании составляет не более чем 0,9 %.

Еще

Сечения поглощения, озон, диоксид азота, перенос излучения, атмосфера

Короткий адрес: https://sciup.org/14968931

IDR: 14968931   |   DOI: 10.15688/mpcm.jvolsu.2017.5.8

Список литературы Вычисление потоков солнечного излучения в УФ-диапазоне с различными сечениями поглощения озона и диоксида азота

  • Исследование радиационных характеристик аэрозоля в азиатской части России/С. Ю. Андреев, С. В. Афонин, Т. В. Бедарева ; под общ. ред. С. М. Сакерина. -Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2012. -482 с.
  • Комаров, В. С. Статистические модели пограничного слоя атмосферы Западной Сибири/В. С. Комаров, Н. Я. Ломакина. -Томск: ИОА СО РАН, 2008. -222 с.
  • Сравнение лидарных и спутниковых измерений вертикальных профилей озона по данным 2015 г./А. А. Невзоров, В. Д. Бурлаков, С. И. Долгий, А. В. Невзоров, О. А. Романовский, О. В. Харченко, Ю. В. Гриднев//Оптика атмосферы и океана. -2016. -Т. 29, № 8. -С. 703-708. - DOI: 10.15372/AOO20160812
  • Чеснокова, Т. Ю. Влияние качества спектроскопической информации на моделирование нисходящих потоков солнечного излучения в УФ-диапазоне/Т. Ю. Чеснокова, Ю. В. Воронина//Оптика атмосферы и океана. -2008. -Т. 21, № 7. -С. 577-581.
Статья научная