Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2023.Т. 45. №4. C. 88-94. ISSN 2079-6641

ФИЗИКА
https://doi.org/10.26117/2079-6641-2023-45-4-88-94
Научная статья
Полный текст на английском языке
УДК 551.524.7

Содержание выпуска

Read English Version

Внутригодовая динамика фонового стратосферного аэрозоля над Томском по данным лидарного мониторинга

В. Н. Маричев^\ast, Д. А. Бочковский^\ast

Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, площадь Академика Зуева, 1

Аннотация. В статье проводится анализ данных внутригодовой изменчивости вертикально-временной структуры фонового аэрозоля и его интегрального наполнения в стратосфере, полученные на лидарном комплексе станции высотного зондирования атмосферы ИОА СО РАН за 2022 г. В качестве первичной информации для анализа использовался массив данных из 93 суммарных сигналов, накопленных в отдельные ночи. Интервал зондируемых высот простирался от 10 до 50-60 км, пространственное разрешение составляло 192 м. Прием лидарных сигналов велся в режиме счета фотоимпульсов с накоплением по 12 \times 10^4 запускам лазерных импульсов, время накопления суммарного сигнала – 2 час. В качестве параметра, описывающего вертикальную стратификацию аэрозоля, представлена оптическая характеристика R(H) – отношение аэрозольного рассеяния (H –текущая высота). По определения R(H) –отношение суммы коэффициентов аэрозольного и молекулярного коэффициентов обратного рассеяния к молекулярному коэффициенту обратного рассеяния. По результатам мониторинга, как и в предыдущие годы, установлена устойчивая тенденция накопления стратосферного аэрозоля в холодный период года с максимальным содержанием в январе и убыванием весной до практического отсутствия в июне-июле. С сентября начинается рост содержания аэрозоля в стратосфере до его максимально значения в зимний период. В верхней стратосфере (30-50 км) в течение всего года фоновый аэрозоль отсутствует. В статье так же представлена временная динамика полного наполнения стратосферы фоновым аэрозолем с началом от 2017 до 2021 г. и дополненная наблюдениями 2022 г, выраженная через параметр интегрального коэффициента обратного аэрозольного рассеяния B.

Ключевые слова: стратосфера, температура, лидар.

Получение: 17.10.2023; Исправление: 11.12.2023; Принятие: 12.12.2023; Публикация онлайн: 15.12.2023

Для цитирования. Marichev V. N., Bochkovsky D. A. Intraannual dynamics of background stratosphere aerosol over Tomsk according to lidar monitoring data // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2023. Т. 45. № 4. C. 88-94. EDN: ESDHSG. https://doi.org/10.26117/2079-6641-2023-45-4-88-94.

Финансирование. Научно-исследовательская работа выполнялась в рамках государственного задания В.Е. Зуева Сибирского отделения РАН с использованием оборудования Центра коллективного пользования «Атмосфера» при частичной финансовой поддержке Минобрнауки России (Договор № 075-15-2021- 661).

Конкурирующие интересы. Конфликтов интересов в отношении авторства и публикации нет. Авторский вклад и ответственность. Авторы участвовали в написании статьи и полностью несут ответственность за предоставление окончательной версии статьи в печать.

^\astКорреспонденция: E-mail: marichev@iao.ru, moto@iao.ru

Контент публикуется на условиях Creative Commons Attribution 4.0 International License

© Marichev V. N., Bochkovsky D. A., 2023

© ИКИР ДВО РАН, 2023 (оригинал-макет, дизайн, составление)

Список литературы

  1. Marichev V. N., Bochkovsky D. A., Elizarov A. I. Optical aerosol model of the Western Siberian
    stratosphere based on lidar monitoring results, 2022. vol. 35, no. 09, pp. 717-721.
  2. Marichev V. N., Bochkovskii D. A. Study of variability of the background aerosol content in the
    stratosphere over tomsk by lidar measurement data in 2016-2019, Proceedings of SPIE, 2016. vol. 11560, pp. 1156088-1 — 1156088-6.
  3. Marichev V. N., Bochkovskii D. A.Monitoring the Variability of the Stratospheric Aerosol Layer over
    Tomsk in 2016–2018 Based on Lidar Data.,Russ. Meteorol. Hydrol., 2021. vol. 46, pp. 43–51.
  4. Bazhenov O.E., et al. Comparison of remote spectrophotometric and lidar measurements of O3, NO2, temperature, and stratospheric aerosol with data of satellite and radiosonde measurements, Atmospheric and ocean optics, 2016. vol. 29, no. 3, pp. 216-223 (In Russian).
  5. Yel’nikov A.V., Krekov G.M., Marichev V.N. Lidarnyye nablyudeniya stratosfernogo sloya aerozolya nad Zapadnoy Sibir’yu, Izvestiya AN SSSR. Fizika atmosfery i okeana, 1988. vol. 24, no. 8, pp. 818-
    823 (In Russian).
  6. Zuyev V.V., Zuyev V.Ye., Marichev V.N. Nablyudeniya stratosfernogo aerozol’nogo sloya posle
    izverzheniya vulkana Pinatubo na seti lidarnykh stantsiy, Optika atmosfery i okeana, 1993. vol. 6,
    no. 10, pp. 1180-1201 (In Russian).
  7. Trickl T., Giehl H., J¨ager H., Vogelmann H. 35 yr of stratospheric aerosol measurements at Garmisch-
    Partenkirchen: from Fuego to Eyjafjallaj¨okull, and beyond, 2013. vol. 13, pp. 5205–5225.
  8. Cheremisin A. A., Marichev V. N., Bochkovskii D. A., Novikov P. V., Romanchenko I. I. Stratospheric Aerosol of Siberian Forest Fires According to Lidar Observations in Tomsk in August 2019, 2022.
    vol. 35, no. 01, pp. 57–64.
  9. Vaughan G., Draude A.P., Ricketts H. M., Schultz D. M., Adam M., Sugier J., Wareing D.P.Transport of Canadian forest fire smoke over the UK as observed by lidar, 2018. vol. 18, pp. 11375–11388.
  10. Ansmann A., Baars H., Chudnovsky A., Mattis I., Veselovskii I., Haarig M., Seifert P., Engelmann R., Wandinger U. Extreme levels of Canadian wildfire smoke in the stratosphere over central Europe on 21–22 August 2017,Atmos. Chem. Phys., 2018. vol. 18, pp. 11831– 11845.
  11. Khaykin S. M., Godin-Beekmann S., Hauchecorne A., Pelon J., Ravetta F., Keckhut P. Stratospheric smoke with unprecedentedly high backscatter observed by lidars above southern France, Geophys. Res. Lett., 2018. vol. 45, pp. 1639–1646.
  12. Siddaway J. M., Petelina S. V.Transport and evolution of the 2009 Australian Black Saturday bush fire smoke in the lower stratosphere observed by OSIRIS on Odin, J. Geophys. Res., 2011. vol. 116, pp. D06203.
  13. Fromm M., Alfred J., Hoppel K., Hornstein J., Bevilacqua R., Shettle E., Servranckx R., Li Z., Stocks B. Observations of boreal forest fire smoke in the stratosphere by POAM III, SAGE II, and lidar in 1998, Geophys. Res. Lett., 2000. vol. 27, no. 09, pp. 1407–1410.
  14. Korshunov V. A., Zubachev D. S. Characteristics of Stratospheric Aerosol from Data of Lidar Measurements over Obninsk in 2012–2015,Atmospheric and Oceanic Optics, 2017. vol. 30, no. 03, pp. 226–233.
  15. Gerasimov V. V., Zuyev V. V., Savel’yeva Ye. S. Sledy kanadskikh pirokumulyativnykh oblakov v stratosfere nad Tomskom v iyune – iyule 1991 g., Optika atmosfery i okeana, 2019. vol. 32, no. 1,
    pp. 39-46 (In Russian).

Информация об авторах

Маричев Валерий Николаевич – доктор физико-математических наук, профессор, Главный научный сотрудник В.Е. Зуева СО РАН (ИАО СО РАН), Россия, ORCID 0000-0002-7367-6605.

Бочковский Дмитрий Андреевич – кандидат технических наук, научный сотрудник, В.Е. Институт оптики атмосферы им. Зуева СО РАН (ИАО СО РАН), Россия, ORCID 0000-0002-9127-2065.

Читать статьюСкачать статью