Физика атмосферных аэрозольных систем. Довгалюк Ю.А - 166 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

закономерный вывод об эквивалентности увеличения альбедо облаков и уменьшения иррадиации
Солнца, если происходит подобное возмущение планетарного облачного слоя:
Иными словами: коротковолновое альбедо планеты зависит как от количества облаков (доли
облачности), так и от значения альбедо, однако, при рассмотрении энергетического баланса
планеты эти два фактора не эквивалентны друг другу. К сожалению, это различие не всегда
принимается во внимание[1].
Исследования общей циркуляции атмосферы показывают, что изменение лишь одного из
климатообразующих факторов, таких, как солнечная постоянная или концентрация CO
2
, ведут к
весьма сложным изменениям в глобальном распределении облачности и осадков. Увеличение
содержания CO
2
приводит в большинстве зон (в особенности в высоких широтах) к уменьшению
покрытия облаками верхнего яруса, но глобальная средняя облачность изменяется мало.
Рисунок 8.2
На уровне изложенного приближенного описания можно выявить два значительных прямых
эффекта, связанных с усилением загрязнения: рост поглощения в видимой и ИК-областях вследствие
увеличения содержания чистого углерода в облаках и рост оптической толщины облаков в
результате увеличения числа облачных капель по мере роста числа облачных ядер конденсации. В
климатическом плане эти эффекты приводят к выхолаживанию и нагреванию системы: рост
поглощения в расчете на единицу длины пути означает увеличение τ
a
, в то время как рост
концентрации капель увеличение τΠ. Пользуясь общепринятыми радиационными переменными,
можно утверждать, что эти эффекты приводят к росту величин (1-ω
0
)τ иω
0
τ. На рис. 8.2 показана
изменчивость сферического альбедо (A
R
) облаков в зависимости от оптической толщины при разных
значенияхω
0
. Каждая кривая на рисунке соответствует фиксированному значениюω
0
: монотонно
уменьшающийся наклон кривых обусловлен конечным отражением от бесконечного слоя и
необходимо положительным знаком величины R/∂τ при фиксированных значенияхω
0
. Взятые
вместе эти особенности означают, что величина R/∂τ, оставаясь все время положительной,
монотонно убывает с ростом толщины или отражательной способности облачности. Иначе говоря,
толстые облака могут очень незначительно увеличивать собственную яркость при дальнейшем
росте их толщины, тогда как тонкие облака с дальнейшим увеличением их оптической толщины
становятся значительно ярче. Если оптическая толщина сохраняется неизменной, то
уменьшение
ω
0
с необходимостью ведет к уменьшению отражательной способности облаков.
Однако возрастание загрязнения влияет на обе характеристики одновременно.
С ростом загрязнения глобальное увеличение концентрации ядер конденсации должно
привести к росту концентрации облачных капель и уменьшению их размеров. Почти неизбежно
глобально возрастут и концентрации частиц, равно как и концентрации некоторых газообразных
примесей. Ряд нерастворимых веществ (в особенности чистый углерод и темные окислы железа)