Ключевые слова
Скачать 75.53 Kb.
|
| РЕФЕРАТ Отчет __ с., __ ч., __ рис., __ источника, __ прил. КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА – атмосфера Земли, фотодиссоциация озона, модель фотодиссоцации, анализ чувствительности, состав средней атмосферы, атмосферные волны, прилив, собственные колебания атмосферы, динамика атмосферы, угдеродсодержащий аэрозоль, сечение поглощения, сечение экстинкции, сечение рассеяния, альбедо однократного рассеяния, гигроскопический рост Данный отчет является промежуточным по 1-му (2008 г) этапу проекта «Исследования Земли, атмосферы и околоземного космического пространства (проект «Геокосмос»). В нем представлены результаты исследований, выполнявшихся, в соответствии с календарным планом, в 1-м полугодии 2008 года. Объектами исследований в данном проекте являются различные геосферы Земли – атмосфера, магнитосфера, земная кора, объектами разработок – методы контроля их состояния и изучения протекающих в них геофизических процессов. Целями работы на данном этапе проекта являлись: Разработка концепции синергетической методики наземного определения вертикальных профилей содержания озона. Создание нестационарной модели кинетики электронно -колебательно возбуждённых продуктов фотодиссоциации озона и кислорода в средней атмосфере, исследование этой модели и приложение к задачам расчета вертикальных профилей эмиссий молекул кислорода а также восстановления концентрации озона по измерениям интенсивностей этих эмиссий в средней атмосфере. Выявление глобальных атмосферных волн, принадлежащих короткопериодному диапазону периоды ~ 15 ч вблизи мезопаузы по одновременным измерениям на станциях, далеко отстоящих друг от друга. Выявление зависимостей таких оптических параметров аэрозольных частиц, как сечения поглощения, рассеяния, экстинкции и индикатрисы рассеяния, от влажности атмосферного воздуха. Исследование комбинированного воздействия солнечного и вулканического факторов на климат Земли как возможного источника происхождения декадной вариации в климатических данных. Методы, применяющиеся для решения задач проекта, развивают как теоретические, так и экспериментальные подходы, и более подробно описываются в соответствующих разделах отчета. Результаты работы: В ходе выполнения проекта разработана концепция синергетического (комплексного) мониторинга содержания озона, основанная на совместном использовании двух или трех дистанционных методов. На данном этапе исследований предложен синергетический метод, основанный на одновременных наземных измерениях прозрачности атмосферы в ИК области спектра (3-17 мкм) с высоким спектральным разрешением Фурье-спектрометром Брюкера и МКВ измерениях собственного излучения атмосферы в линии вращательного перехода озона на частоте 110.83604 ГГц. Получены погрешности нового синергетического метода (совместные измерения и интерпретация ИК и МКВ измерений) определения вертикальных профилей содержания озона, продемонстрировавшие перспективность предложенного подхода. При определении профилей озона с вертикальным разрешением 1-2 км погрешности составляют около 20%, для атмосферных слоев 5-10 км – 4-6%. В результате анализа чувствительности модели YM2006 к вариациям концентраций атмосферных компонент, температуре газа, константам скоростей всех учтенных в модели химических реакций были выявлены атмосферные компоненты и реакции, оказывающие наибольшее влияние на расчеты в прямой и обратной задачах измерений. Раздел, посвященный модели электронно-колебательной кинетики продуктов фотодиссоциации озона и кислорода в средней атмосфере и изучению ее чувствительности, включен в курс лекций «Химическая аэрономия». С разрешением 25-40 мкГц получены спектры мощности в диапазоне частот 100500 мкГц. В диапазоне периодов 1-3 часа в 5 из 8 ночей выявлены сильные спектральные максимумы одновременно по измерениям в Звенигороде и Маймаге. Таким образом, продемонстрирована пригодность одновременных измерений свечений атмосферы на станциях, далеко отстоящих друг от друга, для исследования глобальных волн. Создана экспериментальная установка и разработана методика для измерений углового распределения интенсивности видимого электромагнитного излучения рассеянного углеродсодержащим аэрозолем в условиях различной относительной влажности, отличительной особенностью которой является возможность измерять концентрацию и спектр размеров рассеивающих аэрозольных частиц в диапазоне 0.05 – 20 мкм. Экспериментально получены индикатрисы рассеяния гидрофобных и гидрофильных сажевых частиц в диапазоне углов рассеяния 10 – 160 градусов на длине волны 535 нм в условиях низкой (RH 10%) и высокой (RH 100%) относительной влажности. Измерены зависимости сечений экстинкции, рассеяния и поглощения сажевых частиц от относительной влажности. Показано, что обводнение сажевых частиц приводит к увеличению сечения рассеяния и увеличению доли излучения, рассеянного вперед, т.е. к росту параметра асимметрии индикатрисы рассеяния. Обнаружено, что в смешанных сажево–капельных системах взаимодействие сажевых частиц с каплями воды приводит к неаддитивности оптических характеристик. На базе дифференциального анализатора подвижностей разработана система селекции исследуемых аэрозолей по размерам с соответствующим программным обеспечением, позволяющая выделять практически монодисперсную фракцию аэрозольных частиц для оптических измерений. На основе проведенного вейвлетного анализа инструментальных рядов глобальной температуры, а также фазовых соотношений изменений солнечной и вулканической деятельности за 1880-1995 гг. показано, что причиной наблюдаемой во второй половине XX-го века декадной вариации глобальной температуры является результат комбинированного воздействия на климат солнечной активности и вулканической деятельности. Степень внедрения: Синергетическая методика определения вертикальных профилей содержания озона будет внедрена после запуска и отладки нового спектрального ИК комплекса на базе Фурье-спектрометра высокого спектрального разрешения. МКВ озонометр введен в строй. C учетом проведенного анализа чувствительности модели YM2006 проведена апробация модели, а именно, было предпринято восстановление содержания озона по модели YM2006 из измеренной в спутниковом эксперименте TIMED-SABER интенсивности эмиссии О2 в полосе 1.27 мкм. Рекомендации по внедрению: Рекомендуется внедрить новый метод исследования озоносферы на кафедре физики атмосферы физического факультета СПбГУ, а позднее в других учреждениях при наличии соответствующей аппаратуры. Анализ чувствительности модели фотодиссоциации озона и кислорода в средней атмосфере YM2006 и апробация модели при восстановлении концентрации озона из измеренной в спутниковом эксперименте TIMED-SABER интенсивности эмиссии О2 в полосе 1.27 мкм показывают, что модель YM2006 можно рекомендовать для восстановления высотного профиля концентрации озона из спутниковых измерений интенсивностей эмиссий в электронно-колебательных полосах О2. Результаты исследований солнечно-земных связей могут быть использованы в Главной (Пулковской) астрономической обсерватории РАН, Институте солнечно-земной физики СО РАН, Государственном астрономическом институте имени П.К. Штернберга МГУ, Институте земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН, Физико-техническом институте им. А.Ф.Иоффе РАН, Институте космических исследований РАН. Область применения: Методика синергетического (комплексного) мониторинга содержания озона может применяться при исследованиях восстановления озонного слоя Земли и эффективности принятых мер по его восстановлению, при оперативном зондировании озоносферы для определения УФ облучения земной поверхности. Разработанная модель фотодиссоциации озона и кислорода в средней атмосфере применима для исследования состава и энергетики мезосферы и нижней термосферы. Результаты исследования глобальных атмосферных волн могут быть использованы для понимания нелинейных процессов в динамике атмосферы, поскольку высокие гармоники солнечного прилива и короткопериодные собственные колебания атмосферы являются индикатором проявления этих процессов. Полученные результаты измерения оптических параметров аэрозольных частиц могут быть использованы для уточнения аэрозольного блока в численных климатических моделях. Результаты исследования воздействия солнечного и вулканического факторов на климат Земли важны для понимания физических механизмов, обеспечивающих цепочку связей между активными явлениями на Солнце, вулканической деятельностью и климатом. Результаты должны учитываться при моделировании солнечно-земных связей. Обнаруженные закономерности должны быть учтены при дальнейших исследованиях в данной области и для предсказания динамики рассматриваемых сложных природных систем. Экономическая эффективность или значимость работы: Новая методика исследования озоносферы позволит значительно повысить точность измерений содержания озона на высотах всего озонного слоя от поверхности земли до высоты 50 км. Это позволит более достоверно определять тенденции изменения состояния озонного слоя нашей планеты и экологическую обстановку (УФ облученность поверхности) Модель электронно-колебательной кинетики диссоциации озона и молекулярного кислорода YM2006 не имеет аналогов, так как предыдущие модели фотолиза озона учитывали только чисто электронную кинетику. Актуальность разработанной модели определяется как физикой процесса диссоциации озона и молекулярного кислорода, которая при рассмотрении на современном уровне диктует необходимость учета электронно-колебательной кинетики, так и практической необходимостью интерпретации ракетных и спутниковых экспериментов по измерению эмиссий электронно-колебательно возбужденного кислорода. Поскольку наиболее существенный вклад в неопределенность прогноза климатических изменений вносит недостаток информации о взаимодействии атмосферного аэрозоля с облачными системами, результаты исследований атмосферных аэрозолей, направленные на восполнение указанного недостатка, являются весьма актуальными для физики атмосферы. Прогнозные предположения о развитии объектов исследований и разработок: Предложенная синергетическая концепция наземного дистанционного мониторинга озоносферы может быть расширена за счет привлечения дополнительных наземных измерений. Например, можно дополнительно использовать измерения спектров рассеянного солнечного излучения в зените (метод обращения). Это позволит дополнительно повысить качество зондирования озоносферы с поверхности Земли. Результат анализа чувствительности модели электронно-колебательной кинетики продуктов фотолиза O2 и O3 позволит построить параметризации прямой (расчет интенсивностей эмиссий в электронно-колебательных полосах О2) и обратной (восстановления концентрации озона по измеренной интенсивности этих эмиссий) задач для высот мезосферы и нижней термосферы. Дальнейшее развитие исследований атмосферных волн должно предусматривать проведение длительных синхронных измерений свечений с использованием специальных методов спектрального анализа рядов с «дырками». Использование разработанной системы селекции исследуемых аэрозолей по размерам в дальнейших измерениях позволит проследить влияние размера углеродсодержащих сажевых частиц на изменение их оптических свойств с увеличением относительной влажности. Предполагается проверить обнаруженные закономерности поведения климатической системы Земли на интервале времени более 100 лет и оценить относительный вклад внешних параметров (солнечная и вулканическая активности) на климатическую систему в прошлом. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Реферат Ключевые слова Ключевые слова: стратегия, устойчивое развитие, возможности, факторы, условия, регион |  | Аннотация (реферат) и ключевые слова к статье Ключевые слова (не более 6 слов или словосочетаний, указать через точку с запятой) |
| Реферат Ключевые слова Ключевые слова: Точность репликации, мутагенез, предшественники днк, аналоги азотистых оснований, интзинтрифосфат пирофосфатаза | | Отчет 51 с., 15 рис., 10 табл, 31 источник Ключевые слова Ключевые слова: генетический полиморфизм, биочипы, фармакогенетика, артериальная гипертензия, мутация, медицинская генетика |
| Ключевые слова Ключевые слова: структура молекул, водородная связь, ик спектроскопия, спектроскопия ямр, квантовохимические расчеты, молекулярные... | | Название статьи: Анализ стихотворение Рильке «Ангелы» Ключевые слова Ключевые слова: ангельская жизнь, счастье земное, счастье небесное, борьба 2-х концепций существования |
| Реферат Отчет: 95 с., 1 табл., 2 прил. Ключевые слова здоровье, поведение «риска» Ключевые слова – здоровье, поведение «риска», студент, здоровый образ жизни, методика, оценка | | Базовые инструменты управления анимацией Ключевые слова: Maya, анимация, animations. Frames, ключевые кадры, ключи, keyframes, animation curves |
| Интересующие нас ключевые слова для продвижения. Слова разбиты на 2 группы | | Муниципальное образовательное учреждение Определить роль лексических средств в тексте стихотворения (ключевые слова, синонимы, однокоренные слова, глагольные формы) |
| Название реферата Ключевыве слова” (Times New Roman Bold, размер шрифта 10), в отдельной строке в алфавитном порядке указать ключевые слова (не больше... | | Реферат Отчет 21 с., 5 ч., 6 табл., 3 электронных приложения. Ключевые... Ключевые слова: Зоологический музей, бакалавриат, магистратура, электронные базы данных, дистанционное обучение, инновационный компонент... |
| Н. И. Суворова ключевые слова: войлок, войлоковаляние, коактилиарии,... Ключевые слова: войлок, войлоковаляние, коактилиарии, Пазырык, Аржан, скифы, сарматы | | Реферат Ключевые слова: соя, люпин, белок, жир, углеводы, макроэлеиенты,... Ключевые слова: соя, люпин, белок, жир, углеводы, макроэлеиенты, микроэлементы, аминокислоты, пищевая ценность, конкурентоспособность,... |
| Реферат Ключевые слова Стратегия социально-экономического развития муниципального образования Беляевский район | | Реферат, включая ключевые слова Диаграмма последовательности (в случае необходимости) (для вкр бакалавра отсутствует) |
