Составители:
Рубрика:
Замена модели однородной сферической частицы моделью неоднородной или двухслойной
сферы не приводит к принципиальным изменениям. Но для индикатрис рассеяния и
поляризационных характеристик этот момент довольно существен.
7.6. Блочные радиационные модели атмосферных аэрозолей
Постановка задачи. Большое количество моделей атмосферных аэрозолей и их разнообразие
определяются особенностями тех задач, для которых они используются, а также разнообразием и
изменчивостью аэрозольной структуры как во времени, так и в пространстве. Значительная часть
моделей является результатом усреднений используемых исследователями экспериментальных
данных с привлечением результатов теоретических разработок и эмпирических формул. При этом
основной характеристикой пространственной структуры аэрозолей является вертикальный профиль
коэффициента аэрозольного ослабления (σ
а
, км
-1
) на определенной длине волны или счетная
концентрация (N (r ≥ r
i
), см
-3
).
Изменение вертикального профиля аэрозолей предполагается зависящим от широты
местности, сезона года и характеристик аэрозольного источника глобального масштаба: морская
поверхность, почвы, вулканическая деятельность, промышленность, транспорт, внутриатмосферная
фотохимия, – что делает даже статичную модель атмосферных аэрозолей существенно
многопараметрической. Например, Р.Янике в своей модели [29] выделяет восемь типов аэрозолей:
полярный, фоновый, морской, удаленный континентальный, пылевой, аридных зон, промышленный,
городской и стратосферный. В отдельные типы выделяются органические и сажевые аэрозоли.
Наши исследования свидетельствуют о сильной временной (сезонной и суточной)
изменчивости структуры аэрозолей, что подтверждается результатами изучения их оптических
характеристик в приземном слое (см., например, публикации [1,3,7,17]) и результатами самолетных
измерений (см. [17, 20]). Причем суточная изменчивость аэрозолей может по величине превосходить
даже сезонные вариации. Учет временных вариаций еще более увеличивает многопараметричность
задания аэрозольных характеристик. Общеизвестна также зависимость оптических аэрозольных
характеристик от величины относительной влажности.
Набирается огромное количество параметров, определяющих структурные, а следовательно,
и оптические характеристики атмосферных аэрозолей. При этом возникает несколько вопросов по
построению и использованию этих сложных, многопараметричных моделей: насколько определенно
используемые параметры описывают реальную картину существования атмосферных аэрозолей или
какие дополнительные факторы могут изменить структуру реальных аэрозолей так, что она будет
существенно отличаться от искусственно сконструированной? Например, адвекция грязного или
очень чистого воздуха изменяет характеристики аэрозолей на один-два порядка в ту или другую
сторону; как это учесть в моделях? Насколько рационально введение синоптической классификации?
Мало исследована проблема взаимодействия аэрозолей и облаков, в частности влияние присутствия
облаков на аэрозольную структуру и их оптические свойства. И, наконец, каков оптимальный набор
параметров, определяющий с достаточной точностью радиационную аэрозольную модель?
Параметры, задаваемые априори и определяемые точно: тип подстилающей поверхности,
климатический регион, время суток, сезон года. Принципиальных трудностей для учета влияния этих
параметров на аэрозольную структуру нет.
Параметры, изменяющиеся в определенных пределах и по приблизительно известным
законам: временная изменчивость интенсивности солнечного излучения для определенных клима-
тических регионов, примерный суточный ход температур подстилающей поверхности и воздуха,
приблизительный временной ход величины относительной влажности, примерная интенсивность
источников аэрозолей в регионе. Известны вероятностные (модельные) характеристики облачности,
часто заметно отличающиеся от реальных.
Совсем неопределенные, но весьма сильно изменяющиеся характеристики аэрозольных
параметров: неожиданно возникшие новые мощные источники аэрозолей, адвективная смена
воздушных масс, выпадение осадков.
Все параметры в разной степени влияют на аэрозольные характеристики, в частности на их
оптические свойства. Влияние сказывается через изменения счетной концентрации частиц,
дисперсности, химического состава и морфологической структуры частиц (их формы,
однородности). Зная характер и величину изменений аэрозольных характеристик, можно суще
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 135
- 136
- 137
- 138
- 139
- …
- следующая ›
- последняя »
