Крупномасштабные пространственно-временные вариации озона и УФ радиации (1103337), страница 5
Текст из файла (страница 5)
8, а) ипарциального давления озона (рис. 8, б) на экваторе в высотной области50-10 гПа за 15 лет. Видно, что во время западной фазы КДЦ, когдапроисходят нисходящие движения воздушных масс в экваториальнойстратосфере, наблюдается увеличение концентрации озона. Значенияаномалий концентрации озона могут достигать 8-12 нбар с максимумом в20Высота, кмвысотном слое 24-26 км.
Во время восточной фазы КДЦ происходитуменьшение концентрации озона. Кроме того, из рисунков видно, чтоизолинии зонального ветра имеют наклон относительно шкалы времени,т.е. определенная фаза зонального ветра постепенно опускается вниз сосредней скоростью 1 км/месяц [Baldwin et all, 2003]. Изолинии аномалийозона располагаются вдоль вертикали. Таким образом, в фиксированныймомент времени наблюдаются одинаковые значения аномалийконцентрации озона во всем высотном слое 20-30 км. Отметим, что этотслой характеризуется максимумом ВРО над экватором (25-26 км) сослабыми, противоположного знака градиентами концентрации озона вышеи ниже максимума.На рисунке 9 представлена высотная зависимость временныхсдвигов максимальных значений коэффициента корреляции междувременными рядами среднемесячных значений парциального давленияозона и зонального ветра на фиксированном высотном уровне.Корреляционный анализ показал, что на уровне 32 км колебания озонаотстают от колебаний зонального ветра на той же высоте на 6-7 месяцев,на высоте 26 км временного сдвига не наблюдается, а на 20 км вариацииозона опережают ветер на 4месяца.32Проведенный взаимно30корреляционныйанализ28между временными рядамиозона на различных уровнях в26слое озонного максимума (102450гПа)показал,что22наблюдаетсязначимаяположительнаякорреляция20между вариациями озона на-4-202468Месяцывсехвысотныхуровнях.Исключение составляет лишьРисунок 9.
Временной сдвиг максимальных уровень 10 мбар, вариациизначений коэффициента корреляции между озонанакотороманомалиямисреднемесячныхзначенийлишьспарциального давления озона и зонального коррелируютблизлежащимвысотнымветра на заданном высотном уровне.уровнем15мбар.Изполученных результатов можно сделать вывод, что фаза квазидвухлетнихвариаций парциального давления озона по высоте в слое 10-50 гПа неменяется.В третьем разделе главы 4 проведена оценка откликоввертикального распределения УФ радиации над экватором наквазидвухлетние вариации озона. Были рассчитаны значения потоков надлине волны 310 нм в период с июля 1994 по декабрь 1996 (один КДЦ21цикл) для условий экваториальной области. Длина волны 310 нм выбрана,поскольку именно на эту длину волны приходится максимум в спектре УФэритемной облученности.
Расчеты проводились с помощью радиационногокомплекса, представленного в главе 2, для полуденных значенийсолнечного зенитного угла (облачность и аэрозольное ослабление неучитывались). Необходимые для расчетов вертикальные профили давленияи температуры экваториальной атмосферы в исследуемый период, быливзяты по данным реанализа NCEP/NCAR.Расчеты показали, что увеличение концентрации озона в западнойфазе квазидвухлетних колебаний приводит к уменьшению УФ радиации вслое максимальных концентраций озона (10-50 гПа) с амплитудой дляэффективного потока до 5 мВт/(м2нм), а уменьшение озона в восточнойфазе ведет к росту УФ радиации.В заключении представлены основные выводы диссертационнойработы:1. Проведенанализдолготно-широтнойструктурысезоннойизменчивости общего содержания озона (ОСО) и УФ эритемнойоблученности в средних широтах Северного полушария.
Обнаруженыдолготные структуры в сезонном распределении ОСО, связанные сбарическими гребнями и ложбинами. Проведена оценка вкладовсолнечной инсоляции и динамических факторов в сезонную изменчивостьисследуемых величин.2. Исследованиядолготно-широтнойструктурымежгодовойизменчивости полей ОСО и УФ облученности в ноябре в высоких широтахЮжного полушария за 25-ти летний период показали тесную связьвариаций исследуемых величин с динамическими процессами(циркумполярный вихрь и его разделение, квазидвухлетняя цикличность).3.
Обнаружены и исследованы пространственные, временные и фазовыезакономерности крупномасштабных вариаций озона в тропическойобласти (30 ю.ш. - 30 с.ш.). Показано, что порядка 70-80%крупномасштабной изменчивости озона в тропиках связано сестественными факторами, такими, как 11-ти летний цикл солнечнойактивности, квазидвухлятняя цикличность, явления Эль-Ниньо (ЛаНиньо). Вклад перечисленных факторов в изменчивость озона зависит отвысоты, широты и долготы.4. Разработана регрессионная модель для расчета долготно-широтныхполей среднемесячных значений ОСО в тропиках, основанная на векторахЕОФ метода. Проведено сравнение модельных полей с результатамиизмерений TOMS для периода январь 2004 г.
– март 2005 г., относительноеотклонение лежит в пределах 2-6% и лишь в субтропиках может достигать10%.225. Проведено исследование пространственных, временных и фазовыхзакономерностей крупномасштабных вариаций долготно-широтных полейУФ эритемной облученности в тропиках. ЕОФ анализ показал, что 12%крупномасштабной изменчивости УФ облученности в тропиках связано сквазидвухлетним циклом, а 9,5% изменчивости - с 11-ти летним цикломсолнечной активности.6.
Исследование вертикальной структуры квазидвухлетних колебанийозона в сравнении с вертикальной структурой зонального ветра в областиозонного максимума (10-50 гПа) на экваторе за 15 летний периодобнаружило постоянство фазы квазидвухлетних колебаний озона повысоте в области озонного максимума (10-50 гПа) и сдвиг ее относительноквазидвухлетних вариаций зонального ветра. Проведена оценка влиянияквазидвухлетних вариаций озона на величину УФ радиации вэкваториальной области.Основные результаты работы изложены в следующих публикациях:1.2.3.4.5.Крамарова Н.А., Кузнецов Г.И., Исследование связи долговременныхвариаций общего содержания озона и УФ-облученности с общейциркуляцией в тропической области, Вестник Московского Университета,серия «Физика и Астрономия», вып.
3, 2006, стр. 68-74.Крамарова Н.А., Воздействие некоторых гео и гелиофизическихфакторов на изменчивость полей озона и УФ облученности в тропиках,Известия РАН, серия «Физика атмосферы и океана», том 44, № 1, 2008, (впечати).Крамарова Н.А, Кузнецов Г.И., Манойло А.В., Семутникова Е.Г.,Тарасова О.А., Влияние полетов стратосферной авиации на режимсолнечного ультрафиолетового излучения и образование аномалий возонном слое Земли // труды конференции молодых ученых «Малыепримеси в атмосфере», Москва, апрель 1998 г., препринт ИнститутаФизики Атмосферы, №4, 1998, стр. 7-25.Крамарова Н.А., Кузнецов Г.И., Тарасова О.А., Савиных В.В.,Использование модельного комплекса для оценки радиационныххарактеристик УФ радиации и режима приземного озона в районе КВНС,Международный симпозиум стран СНГ «Атмосферная радиация» (МСАР2004), СПбГУ, 22-25 июня, Санкт-Петербург 2004, стр.
67-68.Крамарова Н.А., Кузнецов Г.И., Анализ пространственно-временныхполей ОСО, УФ эритемной облученности и атмосферного альбедо поданным спутниковых наблюдений TOMS 8 с помощью SVD и EOFметодов, сборник тезисов докладов научной конференции «Ломоносовскиечтения (секция физики)», Москва, физический факультет МГУ, 2005, стр.119-122.236.Крамарова Н.А., Кузнецов Г.И., Использование спутниковыхизмерений TOMS и SBUV для анализа связи озона с особенностями общейциркуляции и солнечной активностью в тропиках, Сборник тезисовЧетвёртой всероссийской открытой конференции «Современные проблемыдистанционного зондирования Земли из космоса» Москва, ИКИ РАН, 1317 ноября 2006 г., № 119.7.Kramarova N.A., Kuznetsov G.I., On Relations Between the Ozonosphereand the General Atmospheric Circulation in Tropics, Eos Trans.
AGU, 87(36),May-June 2006, Jt. Assem. Suppl., Abstract A23A-04, A23A-04.8.Крамарова Н.А., Кузнецов Г.И., Исследование долгопериодныхвариаций высотного распределения озона в тропиках и связь с элементамиглобальной циркуляции и солнечной активностью, сборник тезисовдокладов научной конференции «Ломоносовские чтения (секция физики)»,Москва, физический факультет МГУ, 2007г, стр.
155-157.9.Крамарова Н.А., Кузнецов Г.И., Исследование пространственновременных особенностей распределения озона и УФ облученности поданным спутниковых наблюдений TOMS 8 и SBUV 8, Статья в сборнике«Физические проблемы экологии (экологическая физика)» № 14, 2007,Москва, «Макс-пресс», стр. 163-176.10.Крамарова Н.А., Кузнецов Г.И., О связи долгопериодных вариацийвысотного распределения озона в тропиках с элементами глобальнойциркуляции и солнечной активностью, В сборнике тезисовмеждународного симпозиума “Физика атмосферы: наука и образование”(11-13 сентября 2007), Санкт-Петербург - Петродворец, стр. 249-253.24.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
