Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2020. Т. 33. № 4. C. 224-230. ISSN 2079- 6641

Содержание выпуска/Contents of this issue 

Научная статья

УДК 551.524.7 

Лидарные исследования динамики вертикально-временной структуры стратосферного аэрозоля над Томском в 2016-19 гг

В. Н. Маричев¹, Д. А. Бочковский¹, В. В. Бычков²

¹Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, площадь Академика Зуева, 1
²Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, 684034, Камчатский край, c. Паратунка, ул. Мирная, 7

E-mail: marichev@iao.ru, moto@iao.ru, vasily.v.bychkov@gmail.com

В статье проводится анализ данных внутригодовой изменчивости вертикально-временной структуры аэрозоля и его интегрального наполнения в стратосфере, полученные на лидарном комплексе станции высотного зондирования атмосферы ИОА СО РАН за период 2016-2019 гг. В качестве первичной информации для анализа использовался массив данных из 357 суммарных сигналов, накопленных в отдельные ночи указанных годов. Интервал зондируемых высот простирался от 10 до 50-60 км, пространственное разрешение составляло 192 м., время накопления суммарного сигнала — 2 часа. По результатам наблюдений, как и в предыдущие годы, установлена устойчивая тенденция роста накопления стратосферного аэрозоля с середины года с максимальным содержанием в январе и убыванием до практического отсутствия в июне-июле. В верхней стратосфере (30-50 км) в течение всего года фоновый аэрозоль отсутствует.

Ключевые слова: стратосфера, аэрозоль, лидар.

DOI: 10.26117/2079-6641-2020-33-4-224-230

Поступила в редакцию: 14.10.2020

В окончательном варианте: 14.12.2020

Для цитирования. Маричев В. Н., Бочковский Д. А., Бычков В. В. Лидарные исследования динамики вертикально-временной структуры стратосферного аэрозоля над Томском в 2016-19 гг // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2020. Т. 33. № 4. C. 224-230. DOI: 10.26117/2079-6641-2020-33-4-224-230

Контент публикуется на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International
(https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.ru)

© Маричев В. Н., Бочковский Д. А., Бычков В. В., 2020

Финансирование. Работа выполнена при финансовой поддержке базового проекта № АААА-А17-117021310145-6 (зарплата авторов публикации, использование материальной базы ИОА СО РАН для выполнения экспериментов), при частичной поддержки гранта РФФИ № 19-45-700008 (оснащение лидара необходимыми комплектующими, обработка и анализ данных).

Конкурирующие интересы. Авторы заявляют, что конфликтов интересов в отношении авторства и публикации нет.

Авторский вклад и ответственность. Все авторы участвовали в написании статьи и полностью несут ответственность за предоставление окончательной версии статьи в печать. Окончательная версия рукописи была одобрена всеми авторами.

 

Research Article

MSC 86A10 

Study of variability of the background aerosol content in the stratosphere over Tomsk by lidar measurement data in 2016-2019

V. N. Marichev¹, D. A. Bochkovsky¹, V. V. Bychkov²

¹V. E. Zuev Institute of Atmospheric Optics SB RAS (IAO SB RAS), 634055, Tomsk, 1, Academician Zuev square
²Institute of Cosmophysical Researches and Radio Wave Propagation Far-Eastern Branch Russian Academy of Sciences, 684034, Kamchatskiy Kray, Paratunka, Mirnaya st., 7

E-mail: marichev@iao.ru, moto@iao.ru, vasily.v.bychkov@gmail.com

The data of annual variability of the aerosol vertical-temporal structure and total content in the stratosphere, obtained at the lidar complex of the Siberian Lidar Station of the IOA SB RAS in 2016 — 2019. A data array of 357 total signals detected in individual nights of these years was used as the initial information for analysis. The range of the heights of sounding was from 10 to 50-60 km, the spatial resolution was 192 m, the accumulation time of the total signal was 2 hours. According to the results of observations, as in previous years, a steady increase trend in the accumulation of stratospheric aerosol was observed from the middle of the year with a maximum content in January and a decrease to a practical absence in June-July. The background aerosol is absent in the upper stratosphere (30–50 km) throughout the year.

Key words: stratosphere, aerosol, lidar.

DOI: 10.26117/2079-6641-2020-33-4-224-230

Original article submitted: 14.10.2020

Revision submitted: 14.12.2020

For citation. Marichev V. N., Bochkovsky D. A., Bychkov V.V. Study of variability of the background aerosol content in the stratosphere over Tomsk by lidar measurement data in 2016-2019. Vestnik KRAUNC. Fiz.-mat. nauki. 2020, 33: 4, 224-230. DOI: 10.26117/2079-6641-2020-33-4-224-230

Competing interests. The authors declare that there are no conflicts of interest regarding authorship and publication.

Contribution and Responsibility. All authors contributed to this article. Authors are solely responsible for providing the final version of the article in print. The final version of the manuscript was approved by all authors.

The content is published under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International License (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.ru)

© Marichev V. N., Bochkovsky D. A., Bychkov V.V., 2020

Funding. This work was carried out with the financial support of the basic project No. AAAAA17-117021310145-6 (salary of the authors of the publication, the use of the material base of the IAO SB RAS for performing experiments), with partial support of the RFBR grant No. 19-45-700008 (equipping the lidar with the necessary components, processing and data analysis).

Список литература/References

  1. Маричев В. Н., Исследование изменчивости вертикальной структуры фонового аэрозоля в стратосфере над Томском на основе лидарных наблюдений в 2010-2011 гг, 25, Оптика атмосферы и океана, 2012. [Marichev V. N., Issledovaniye izmenchivosti vertikal’noy struktury fonovogo aerozolya v stratosfere nad Tomskom na osnove lidarnykh nablyudeniy v 2010-2011 gg, 25, Optika atmosfery i okeana, 2012 (in Russian)].
  2. Маричев В. Н., “Лидарные исследования изменчивости аэрозольного наполнения стратосферы над Томском для фоновых условий”, Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы, Сборник докладов 19-го международного симпозиума. Алтай, г. Барнаул, база отдыха «Золотое озеро», 1-6 июля 2013 г., 2013, D51–D56. [Marichev V. N., “Lidarnyye issledovaniya izmenchivosti aerozol’nogo napolneniya stratosfery nad Tomskom dlya fonovykh usloviy”, Optika atmosfery i okeana. Fizika atmosfery, Sbornik dokladov 19-go mezhdunarodnogo simpoziuma. Altay, g. Barnaul, baza otdykha «Zolotoye ozero», 1-6 iyulya 2013 g., 2013, D51–D56 (in Russian)].
  3. Маричев В. Н., “Лидарные исследования годовой изменчивости наполнения стратосферы фоновым аэрозолем над Томском в период 2011-13 гг”, Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы, Сборник докладов 20-го международного симпозиума, г. Новосибирск, курорт-отель «Сосновка», 23-27 июня 2014 г, D62-D66. [Marichev V. N., “Lidarnyye issledovaniya godovoy izmenchivosti napolneniya stratosfery fonovym aerozolem
    nad Tomskom v period 2011-13 gg”, Optika atmosfery i okeana. Fizika atmosfery, Sbornik dokladov 20-go mezhdunarodnogo simpoziuma, g. Novosibirsk, kurort-otel’ «Sosnovka», 23-27 iyunya 2014 g, D62-D66 (in Russian)].
  4. Маричев В. Н., Бочковский Д. А., “Исследование изменчивости наполнения стратосферы фоновым аэрозолем в 2014 г”, Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы, Сборник докладов 21-го международного симпозиума, г. Томск, 22-26 июня 2015 г, D41-D45 (in Russian).
  5. Marichev V. N., Bochkosvkii D. A., “Studying the variations in background aerosol loading of the stratosphere in 2014”, Proceedings of SPIE, 9680 (2015).
  6. Marichev V. N., Bochkosvkii D. A., “Investigation of variability of the vertical stratification of background aerosol over Tomsk in 2015”, Proceedings of SPIE, 10035 (2016), 100356C-1- 100356C-5.
  7. Маричев В. Н., Бочковский Д. А., “Исследование изменчивости наполнения стратосферы фоновым аэрозолем над Томском в 2016 г. по данным лидарных наблюдений”, 2017, №4(20), 36-43. [Marichev V. N., Bochkovsky D. A., Investigation of variability of stratosphere filling by background aerosol over tomsk in 2016 by the data of lidar observations., Vestnik KRAUNC. Fiz.-mat.nauki, 2017 (in Russian)].
  8. Баженов О. Е., Бурлаков В. Д., Гришаев М. В., Гриднев Ю. В., Долгий С. И., Макеев А. П., Невзоров А. В., Сальникова Н. С., Трифонов Д. А., Аршинов М. Ю., Ивлев Г. А., “Сравнение результатов дистанционных спектрофотометрических и лидарных измерений O3, NО2, температуры и стратосферного аэрозоля с данными спутниковых и радиозондовых измерений.”, Оптика атмосферы и океана, 29:3 (2016), 216-223. [Bazhenov
    O. Ye., Burlakov V. D., Grishayev M. V., Gridnev YU. V., Dolgiy S. I., Makeyev A. P., Nevzorov A. V., Sal’nikova N. S., Trifonov D. A., Arshinov M. YU., Ivlev G. A., “Sravneniye rezul’tatov distantsionnykh spektrofotometricheskikh i lidarnykh izmereniy O3, NO2, temperatury
    i stratosfernogo aerozolya s dannymi sputnikovykh i radiozondovykh izmereniy”, Optika atmosfery i okeana, 29:3 (2016), 216-223 (in Russian)].
  9. Маричев В. Н., Бочковский Д. А., Результаты исследования внутригодовой изменчивости наполнения стратосферы фоновым аэрозолем над Томском по данным лидарных измерений в 2011–2015 гг., 30, Оптика атмосферы и океана, 2017. [Marichev V. N., Bochkovskiy D. A., Rezul’taty issledovaniya vnutrigodovoy izmenchivosti napolneniya stratosfery fonovym aerozolem nad Tomskom po dannym lidarnykh izmereniy v 2011–2015 gg, 30, Optika atmosfery i okeana, 2017 (in Russian)].

Маричев Валерий Николаевич – доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник, Институт оптики атмосферы им. В. Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук (ИОА СО РАН), г. Томск, Россия.

Marichev Valeriy Nikolaevich – Dr. Sci. (Phys & Math), professor, main staff scientist, V. E. Zuev Institute of Atmospheric Optics SB RAS, Tomsk, Russia


Бочковский Дмитрий Андреевич — кандидат технических наук, младший научный сотрудник, Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук, г. Томск, Россия.

Bochkovskiy Dmitriy Andreevich — Ph. D. (Tech. Sci.), junior staff scientist, V.E. Zuev Institute of Atmospheric Optics SB RAS, Tomsk, Russia.


Бычков Василий Валентинович — кандидат физико-математических наук, руководитель группы зондирования атмосферы и ионосферы Института космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, с. Паратунка, Россия.

Bychkov Vasilij Valentinovich – Ph. D. (Phys. & Math.), Team Leader sensing of the atmosphere and ionosphere, Institute of Space Physics Research and Radio Wave Propagation FEB RAS, Paratunka, Russia.