Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Экспериментальное исследование оптических и микрофизических характеристик пылевого аэрозоля в условиях аридной зоны Таджикистана

ВАК РФ 04.00.22, Геофизика

Автореферат диссертации по теме "Экспериментальное исследование оптических и микрофизических характеристик пылевого аэрозоля в условиях аридной зоны Таджикистана"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ФИЗИКИ АТМОСФЕРЫ

°Г6 од

На правах рукописи

- М!

!Р УДК 551. 52

АБДУЛЛАЕВ САБУР ФУЗАЙЛОВИЧ

КСП ЕР И МЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИЧЕСКИХ И МИКРОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЫЛЕВОГО АЭРОЗОЛЯ В УСЛОВИЯХ АРИДНОЙ ЗОНЫ ТАДЖИКИСТАНА

/04. 00. 22 -геофизика/

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

МОСКВА — 1994

Работа выполнена в лаборатории физики атмосферы Физико тсхничес1 института им. С. У. Умарова Академии наук Республики Таджикистан

Научные руководители: кандидат физико-математических наук Шукуров /

кандидат физико-математических наук Назаров Б. И.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук Ивлев Л. С

кандидат физико-математических наук Исаков А. А.

Ведущее предприятие: Центральная аэрологическая обсерватория (г. I гоирудный) —

седании Специализированного ученого совета К. 003. 18. 01 Института ф ки атмосферы Российской Академии Наук /109017. г. Москва. Ж-17, Пы> скин пер. 3/

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физики мосферы Российской Академии Наук

Защита диссертации состоится

года на

Автореферат разослан

Ученый секретарь Специализированного совета

И ФА РАН кандидат географических наук

КРАСНОКУТС1

Обцая характеристика работи Диссертационная работа посвящена результатам исследований [тических и чикрофизичзских характеристик пылевого аэрозоле, ^разувшегося вследствие пылевой бури ( пылевпй мглы ) в уоло-isx аридной зоны Республики Таджикистан.

Основная часть работа 1виполкене в рамках соиитско-амери-шского пылевого эксперимента ( СЙЛЕИС ), ппсвячснного иссло-ваниям образований палевой мглы вследствии пылевых бурь, ¡оведенного в 190? г. на are Тадяикистана. Эксперимент правовед в. долине реки Кафирниган. Наземные станции распологална. пути распространения пнлевой мглы в окрестностях районл За-туз,поселка гсанбай и г.Яуванбе.

йкгиальность темы. В атмосфер'е аридной зани аьрозоль, кок авило, генерируется, палевой бурей и состоит преимущественно пылевых частиц минерального происхоадения. Его аелкодисперс-я фракция ( частиц.» с диамэтрсм d< 1мкн J «лгут распространять-воздушник потоком достаточно далеко от их источника возник-вения и долгое ьргмя оставаться в атмосфере. Ятаосоерндя ль, в зависимости от ее концентрации, высотного профиля, врс'--ни суток и длительности пребывания в атмосфере мочет оказк-ть существенное влияние на температуру воздуха у земной по-рхностиСt,21.

Креме того, актуальность исследования пылгзого аэр;.1з;?лз. разуюцегося вследствие пылевых. Оцрь. сиязано с 're«, что часта их пзз.шкновения, достигая нередко ЗС аяизодоь в гад, нг,-т нанести значительный уцерб развитии се!%скохозяйс'.венцах льтур, п ссобенног.ти . в период их вегетации

Цех, ".иссрртации- 'экспериментальные исследования оптических "икрофизическ'их характеристик пылевого езрозпля в цг.ло?иах ¿дной зины л его т'^плрлтуринх зсоектов.

Большее внимание в работе уделено исследовании такого т тересного. имеющего самостоятельно? геофизическое значение яб леиия ,как пылевая буря ( пылевая мгла ).

Основными аспектами исследования являлись: ..-■11. оптические и микрофизические свойства аэрозоля'пылево кг да:

?.). влияние пылевого аэрозоля мглы:.

а), на климат региона: ,

б), на у^онайность сельхозкультур.

Б диссертации-ставятся следующий задачи:

!. Создании комплексной экспериментальной спектральной установки для исследования <птических и микрофизических параметров пиленого ¿к-фозоля.какнатурных.так и в лабораторных усло-згах в диалозоне длин воли излучения Л = 0.3-12 мкм.

?., Исследование температурных эффектов пылевой мглы, возникающей вследствие пылевых бурь в условиях аридной зоны.

. 3. Исследование спектров флуоресценции пылевого аэрозоля £ лабораторных условиях методом пазорной Флуориыетрии.

4. Исследование оптических характеристик пылевого аэрозоля методами ИК и фотоакустической спектроскопии и диффузного отражения. •

Научная новизна работн состоит в следующих результатах, основная часть которых получена впервые.

1.Получсну соотношения оптических толчин в видимой и ИК областях спектра дчя пылевого аэрозоля, образующегося в результата нилеГ'Ой бури и распыленна об^^зп'л* пили и почвы в ааро-золыюй качпри. ..''.'."

2. Вымлквн «поди:; трмпиратирккх эффектов палевого'аэрозоля .по далнан трех наземных станции ( райцентр ¡¡¡айртуз.пес'.Зсап-

б.')* и г.йуз «к!»4 i распо-поичнкчй по.' пути рпг.простр.шпния шш'цой

игл«.

- 3 -

3. Проведен физикохимический анализ гтб аэрозоля и почв с елью выяснения химического состава и оценки оптических конс-•1нт составлявших их веществ, в том числе:

. ЗЛ Проведено исследование «рсб пылевого аэрозоля и о£рлз~ )в почв методом лазерной флуориметрии с целью выявления воз-)2ностей идентификации типов пылевого аэрозоля и ;спресс-анадиза загрязнения водных сред вследстиии палевой ■лн..

3.2 Получены спгктри г;сг лощенка проб пылевого аэрозоля и разцов почв для идентификации .основных химических соединений,

: образувцих фотоакустическим методом п. УФ и видимой областях методом диффузного отравеиия в видимой области спектра.

3.3 По данный лабораторных оптических исследований прессо-нных и полированнкх образцов пылевого аэрозоля методом Кра-рса-Кронига-определен« спектры показателя поглощения и елталения вещество аэрозоля в ИЧ области спектра (Х=2.5 Ь'мка.). Проведен расчет отнесении коэффициента экстияцик

£о.{Г5* й альбедо однократного рассеяния для среднего эф$-ск-зного радиуса частиц по теории Ми.

4. Проведен анализ зависимости урозайности сельхозкультур слопчатника, фисташки и злаково-нятликсвой травы ) от продол-гелъности пилевой иглы.

Научная и практическая ценность

). Результаты исследований температурных эффектов пн/евях ь хогут бить использована в задачах, посвященных изучения якия пнлевого аэрозоля на климат.

2.'Данные о соотношении оптических толцрн палевого лзрозо-и его оптических характеристик » вийийпй и ИК диапазонах ут быть использован* при посгроении медалей л теории клккстл

для оценок ьлияния пылевого аэрозоля на температурной ре« пгшзекиого слоя воздуха и почвы в период пылевой иглы.

Я. Результаты исследований пиленого аэрозоля методом м зериой флуориметрии могут бить использованы для выявления оргг ническяй компоненты гшлезого аэрозоля и экспресс-анализа заг "рязнрния водных сред вследствии пылевых бурь.

А. Результаты исследований аэрозолей методами ЯК ©отоакустической спектроскопии и диффузного отражения мог1 бить использованы при теоретических расчетах влияния пылевог азрозоля аридной зоны на радиационный релин атмосферы и клиые региона р задачах прогноза урогайности сельхозкультур.

Основные положения, выносимые на ззпитц

1. Экспериментальная установка и методика для исследовали пылевого азрозоля.

- 2. Результаты комплексных исследований оптических и микро Фкзичиских характеристик палевого азрозоля.

о. Результаты исследований проб пылевого аэрозоля методам ИК и фотоакустической спектроскопии, лазерной '¿луорииетрии ГЖСФузпоге отражения.

Апробация работы

(

Пскизна? часть результатов исслгдовс<нхй по текг диссерта цни до^.'аднсалась к об^ухдалась на сеуичарах 0?И кн. С.У.Ниаро ьа АН РТ ( г.Лугзнбс,1330,1391.1353-1934 г.г.) на семинар* ко оптики и ¿слкобнх процессов в яеждунар'очном лазерно чгин>е ^¡¡Ц) !.<ГУ ' г ,к::сгз. 1931 г.), на итоговом освети,о-ом.-гсьг<«»»«и пг азрозелс ( г. £е»;кт~Дгте?

г>3рг .5951 г.) нй че^лу-мроздМ маркой коььгрчьмл ь Нрьт

- 5 - •

Тегеран '903 г.) на Российской аэрозольной конференции СРДК.г. Москва 1933 г) и опубликованы в рг1ботах [1-9].

Структура и обьеи работы Диссертация состоит из введения, етырех глав, заключения и библиографии (176 наименований), на содержит страниц, включая 55 рисунков, 2 т'тац.

Содержание работн

I /

Во введении обосновывается актуальность диссертационной емы, сфоркулкрован цели и задачи исследований, научная и науч-о практическая ценность,а такае основные положения выноси з защиту. Описано краткое содержание работа. Проведен обзор аучной литературн по теме диссертации.

В первой главе оп./санч аппаратурный конплекс и нетоднка доведения экспериментов, с поиощьл которого проводились исслп-звания оптических и микрофизических характеристик пылевого из-ззоля.

Оптические исследования в основной проводились с номскьз /

:тановки, которая обеспечивала синхронные измерения спектрально пропускания излученьд в диапозвне Х- 0.3--25 нкк на' горизон-.дышх и нзклонних трассах. По основным параметрам она подобна й .которая использовалась для исследования' спектрального про-ска;:иа дымового аэрозоля и пернст.чх облаков Г33.

При работ» на горизонтальной трассе в установке р качестве точиика излучения использовалась лампа ДКС,!М располсяенная в кусе сферического зс-улале диаметром 350 ми и фокусный расстз-иеи Г--¿00 ь'!<. Для измерений спектрального пропусканий-атмсс-• ри з УО области'спектра используется двойной призаонный хо-хроматор ДМГ-4, В видимой и плчгней . ИК. области спектра пользуется два однотипных хонохроматпра Щ1Р-2 с, диеракционнч-

ми реветками ROO втрих/ьн и 1200 йтрих/мм. Для измерения КК-ооласти спектра использовался пухлучеиой спектрофотометр SPECORÍJ-75 IR.

Измерение спектрального пропускания пылевого аэрозоля: Л измерения спектрального пропмскания аэрозоля использовалась с: тическаа установка со спектральным разрешение).« дХ = 5 око.

А. = 0.3? мкм,лЛ= 3 fl около Л- 0.55 ыкм,дХ-5 ñ около Х=1 мкй ил^--0.4 fi около Л.-Ю.2 нкы.

Для исследований оптических и микрооизических свойств ni левого аэрозоля в лабораторных условиях нами била создана ст циальная аэрозольнет камеоа обьеыои 60 . Размеры камер] длима 8 и. ширина 3 м, вы:_1та 2.5 м. Она распологалась на pací тоянии около 20 и от комплексной оптической установки. Светов! поток от источника излучения сферическим зеркалом направлялся аэрозольную камеру, внутри которой располагалось отракаищ! плоское зеркало диаистрои 503 кы. Общий путь светового луча аэрозольной камере равеь 15.2 и.

Спектрально.} пропускание f^ и оптическая толщина пилево1 аэрозоля на пути луча длиной 15.2 м определялись из соо-

ношений:

где Т , Т -отнгн;итольнцв значения регистрируемой ял oí А л

тической установке интенсивности. . соответственно до и после, заполнение камары пильс.

Аля зтбора проб аэрозоля исш.льзграни устройство, кого; |и<дяч.ют т: с ¿fin агл;и;)-1ти;; дль! отбора приГ- воздуха (модель 822: i¡. и л i» т i»t» д (; f • * а т v-л ь. ¡ш<1лигичегки.; фильтры типа ЙФЙ-Х -20 Ш-8-16 и'весы типа И Л СП TCRSV-IHS ('Полы,г\

Для и;к.;";)!";иу расс.'ИМБИйх свой.:™ .шлгчнго -idpp »niis и м p<:A«;jii;it;ta оу«кции п<«гп[>едг.и':мя частчц nu i>.i «««»(мч i м шо >..i

аыетров частиц d=0.6-3.6 йкн,соответственно использовался фо-электричоский аэрозольный нефелометр ( ООН ) и оптический аэ- • зольный счетчик частиц.

Аэрозольная оптическая толщина атмосферы измерялась с цьв актипометричоского конплекса, позволяющий измерять повременно пдямую, отрааеннуи и рассеяннут солнечную радиацию.

Для исследования микроструктуры проб пылевого аэрозоля и эб почв использован многокаскадный иыпактор типа pie усо-зшенствованный нами с целью .юлучения достаточно равномерного зждения проб аэрозоля на подлояке.

Флуорнметрические исследования спектров флуоресценции пы— зого аэрозоля з воде выполнены на экспериментальной установке базе азотного лазера OU0.337 мкм. Р-20 кВт б импулсе длк-?!ьнсстьи 8 не ) и оптического многоканального анализатора Ш ^ Plasaa Monitor ( модель 1451 ) фирмы PARC С СЕЙ) иыевцим ) спектральных каналов и дисперсия 0.37 нм/канал.

С цельи исследования проб аэрозолей методом лазерной флуо-«етрии в специальных кварцевых кивотах были подготовлены во;<;-j взвесы из вещества проб пылевого аэрозоля и почв, собранных пути распространения пылевой мглы, а такз.е проб аэрозолей 5ракных ранее на подлозках из Ge многокаскадным импактороы в шод пылевой мгла 15.10.90 г. и в обычной атмосфере г.Дуг;.-.л-. Водная взвесь проб в кварцевой кзвете и подлокка с аьро-¡tniuMn пробами расподогается перед входной щельл полихромато-, млс'-шние азотного лазера используется для возбугдениа )оресценцнн проб и КР-водц.

Спектры флуоресценции регистрировались в резине параллель-•о детектирования оптически» шюгоканальпым анализатором.

Фак-;зр флуоресценции Ф определялся пп ссоткочепни:

.. - 8 -

гдо J^p^ интенсивность на максимуме флуоресценции ?0Б проб г.чрозелей. I - интенсивность КР-воды.

Фстоакустичесчке измерения лрсводидись с пехьа получеки: споктров поглощения проб пылевого аэрозоля, полученных в результате его осакдениа во время палевых бурь и проб почб,собранных по пути распространения пылевой мглы в различных районах. .Измерения проводились с помощью фотоакустическогс спектрометр^..

Б фотоакустической методике исследуемые образцы помекалисг в герпетическую ячейку, . содержащую прозрачное входное окно, чувствительный микрофон и газ (воздух). lía образец направлялось модулированное по амплитуде излучение, интенсивность которого меняется по закону:

где 10- интенсивность ладагщего излучения,иЭ-углозая частота модуляции света.

При прглоиеняи модулированного излучения образцом в ре--зультатв процессов бозизлучательных элэктронных переходов происходит нагрев образца. Вследствие теплопередачи часть энергии через поверхность образца передается приграничному слое газа. В злакнутон обьеме периодический нагрев газа приводит к периодическому изменению его давления, которое регистрируется чувствие

тельным микрефеник. Регистрируя ОА-сигнал на выходе микрофона как функций длины волны лададчего на образец излучения получает Sñ-снектр образца пклевых проб.

Спектры п^гло«ьния указанных проб такае изучались калориметром "Спектротон".

В глаие II приводятся результаты исследований .опти"аскьх полученного путей -оа.:г.цленйй проб ;;очз в азре-зелъчз;': нйнзрб. Kcc.s.c'Wñ.'ntcb'. пйлъ есгваая ь ыу, золено? ::а-

- и -

Выявлена ¿трунтурнне особенности пропускай«? зт!-:< проб почвы.Нл основе измеренных сплктров отраяемия от прессованиях и по • лиролашшх аэрозольных проб методе» Крпя.'фсп-Крчнига развитой [01 определена спектры иС^) в КК области спсктра(Л

25 мка 3 для пнлепого аэрозоля собранных о окрестности г. Ду~ ианбе и обсерватории Санглох, в результате осахдения в период пылевой мгла.

Излозени результаты исследования гроб аэрпзсгпФ собранных

г, аридной зоне, методом лазе'жтй флуорииетрии. Получена информация о Форме спектров растворенных органических всцеств С РОВ) содерзацнеся в этих пробах.Показано,что фактор флуоресценции для изученных проб составляет 0.23-0.70, а максимум флуоресценции расположены у Я- 0.4? ыкм.Изучена зависимость фактора флуоресценции от концентрации взвеси аярозоля, временной ход Фактора флуоресценции, а такзе порог обнаружения РОЗ , который составляет величину 1.2 зкг/ил ¡^О.Онгнена погрешность измерений, которая в накснмуне флуоресценции составляет 57..

Результаты исследования методой фотоакдстической спектроскопии показывает, что спектральная зависимость ¡',00ч4нпнг'Пта поглощения пылевого азризоля в УФ и ВО спектра немонотонна. 3 области 0.5-0.6 мкн прослеживается ряд диффузных полос в виде устойчиво воспропззодаянхся максимумов, а в области 0.2-0.4 «¡:н наблюдается полосатая структура, кстати подобная обнагукекчой

д.гл Марсианской пыли [7]. Результаты исследований ИК и фотоа-кус.'лче-.ких спектров проб аэрозоля ослзденного во время пылевы;; бурь ( пылевой шла ) показывает наличие полос поглощения в области 0.22 мкн.и ряд диффузных полос в области 0.5-0.6 мкм, и полосы поглощения п области 9.7 мкм и излучения в области 11

мим и }[' мкм в еецествах проб палевого аэрозоля.что при сравнении с результатами исследований по марсианской пыли [71 наводят

на мысль о сходстве состава вещества частиц генных ч ' аарсианс-

них при пылевых бурях.

Для проб пылевого аэрозоля и измерен коэффициент диффузного отражения ( .. альбедо поверхности ) в видимой области спектра ( к-0.30-0.7? мкы) калориметром " Снектротон ". По тео-зии К^белка-Мунка вычислено ¡¡дольное поглощение С к*/б"* ) для псах проб. Определены границы изменения ( к'Ув-* ), оценено альбедо однократного рассеяния (вероятность выживания кванта) в ьи-дкмой оГ)ластя спектра для бесконечно толстого аэрозольного слоя Четпертай глава посняцеиа изучению многодетных донных влияния пилавах бурь ( пылевой мглы ) на уроедСность сельхозкультур: хлопчатника, фисташки, а также урезая злаково-мятликовых трав. Анализ-¡¡ .у атся данник об урпкаиности хлопчатника в период с 13158-'085 г.г, а оистаики с трав в период с 1971-1385 г.г. по данный ЦСУ и бюллетеням управлении по гидрометеорологии Республики Таджикистана.

Наибольшая частота и продолжительность пылевой иглы отмечалась в 1983 г. Продолжительность времени запыленности атмосферы I) период с пая нп октябрь составляла I г 206 часов. Уросайнисть хлопчатника оказалось сапой низкой ( 21.0 ц/га ) и 8тон году. Наиненьиов количество случаев с пылевой ыглой отие-чалось и 1973 г.1 -82 час.а урожайность ае хлопчатника,¡шепно в этом году была самой высокой ( 34.7 ц/га ). Результаты анализа этих дапних позволил!: выявить коррекция мелду прчдольитсль-нистьв пылевой а г да и уроыилостьи сельхозкультур, которая с.ч:-таьляст для средневолокнистах сортов г: -0.77 и тонковолокнистых сортов г г-О.ПЗ.

Крове 1Ыл&иой ыгли на развитие .(роаайности хлопчатника влиякт <и ротихничпгш- лривка. иинералыше удобрения. сроки и кирки полипа и т.д. Поэтом;! отрицательное : лнянис пилпней нгли т чр;1Г.5Й1!о>:ть х«.опч.»частично сни* > -гея ¡' репульт.¡п.-ирл нопыш интен(.»'М^х ш нтехнкчегкил н-кприятиа. В г. лун« >•<

- 3 -

!ро на поверхности полиэтиленовой пленки в период пылевой игяи 1 сентября 1383 года ( тип.а ) ; сиссь трех-образцов ( в одной той зе пропорции ) почрц собранных в окрестности {Гзартуза, [баднана ( розовая пиль ) и Душанбе ( тип.5 образец ночвн, ¡бранной у наблюдательной площадки п .окрестности Дуванбе ип.в) и почви характерного белого цвета,сообракнок примерно » кн северо-восточнее Душанбе у поселка Охтог ( тип.г ). В блице 1 приведет!« количественной соотношения К в видимом и диапазонах спектра в в^че величины

I/ _ /

Таблица 1

Аэрозоль

тип.а ' 1,?5-2.65 '

тип.б 1.00-3.15

тип.в 1.40-2.30

тип.г ' 2.40-3.20

Из эти;-; данных видно, что для приведенных типов пклоаого рп;юли по >;ссх случаях пньчоннз К > ! и наган дело с л'РуП-ыи частицами размером в несксио-хг никроя. Это хорояо соглиез-ся I' данним» фотоэлектрических счвтчякпо. Для аэрополч тиггоь 1! в величинн К оказались практически одинаковы. Величины Г. пучены из 10 ссри;"; измерений погрешность ее определения г.гс-зляет ?-8 ?.,

Сравмеинс да'инл пбл.1 к дапнях натурных измирский К г. некой и аридной зонах для пали Сахорв.покагнвае!.. что .так при ¡оое пыли и.«: Сахары. таи и из пустынь пга Средней Пзик, вели

чины К достаточно хороао согласугп ся мсзду cofioft. Значения личины К но велики ( 1.2-3.2 ), тогда как для дымового пзрозс; величина К почти на порядок выие. чем для пили [3]. что г.ак о: началось выие и заметно больинх размерах частиц.

Результаты анализа изменений температурь приземного cjii воздуха при пылевом помутнении атмосферы над Дцванбе,Иаартуз! и 3caji6aea в сентябре 1989 года и октябре 1990 года показква что происходит охлагдение приземного слоя ДТ в средней око 2 t при пылевой мгле где горизонтальная дальность видимости составляет 8-10 км иДТ=4.5*Ь при пылевой мгле с 1-2 км. Даны количественные оценки эффекта охлаждения воздуха и умен «¡ение амплитуды суточных колебаний температуры с падением гор зонтальнсй дальности видимости. Для этих оценок привлечены да ные измерений прямого солнечного излучения актинометром коэффициент аэрозольного рассеяния фотоэлектрическим аэрозол ним нефелометром. Исследовано изменение массовой концентрац пылевого аэрозоля С (r/uä), вследствии пылевой бури 15 октаб iSSO года. Пикпзанп.чта массовая концентрация пылевого азрозо i/uäur достигать 6-7 ыг/м3.т.е.почти 40-50 раз болте чем для о носительне чистой атмосферы что согласуется с результатами 14 Приведены оценкч аэрозольной оптической толщины атмосфер полученные пи результатам актиноыетрических измерений в nepi советско-аиериканского эксперимента ( САПЕНП ) в сентябре 1£ года и октябре 1930 гсда а окрестности г.Дуианбе.

В главе III изложены результаты исследования МК-спектг проб, собранных с помощью импактора г; высокогорной зоне (I кир.|, г> окрестности Дуванбе, в период пылевой мглы,а такжп «пг образцов почв распыленной в аэрозольной, камере. Пг.лученные { .-•ультатн>сравч/вдю.тса с работой!5].

¡'.••.омй I..I и,но epuwa СЛПЕКС-С9 R-nc спектрального ачлт ;•,.,.,„ тс.х;ч'.ь-й йнла ct>öy.mu н скро.стноитях Еаортцг

истазки и пастбицних трав для которых никакие агротехнические риемы нс прииенявтс.ч выявлена более четкая связь.

На рост и развитие растений влияпт не только температура реды Т, но такзе разность AT мек.ду почвой и воздухом,а именно, ем последняя болызе, тем лучае долвни расти растения. Кроне того, по видимому,для развития растений вазное значение имеит олебания разности температур . Как отмечено в [?!,в природных словиях ход колебаний разности температур имеет определенную вязь с колебанием разности нг.пяяениа AU чезду почвой и воз-ухон.

Пыльные бури поиимо характерных для них сальных ветров, эторае приводят к разрушения поверхности почвы и зрозик почвы, зльно влияют.на нормальное течение вегетационного периода рас-лтельного мира и это влияние выражается в подавлении основных зкторлв развития растителиности: резком иарунении текператури 1еди: умикызсиии контраста температур ^егду почвой и воздухом; -лазиваннн резких колебаний контраста температур мезду подвой воздухом; ослаблении процесса оотосинтеза и т.д. -

При продолаительних пияевнх бурах, когда они охваткгаат :гетационный период,это приводит к уаенаенио урогайности,затя-шанип срока вызревания урожал. В случае растений, уроаайность >торых зарисит от опыления ( .фистаакн, баячевих и т.д.), . лто >нет привести к гибели урозая. '

Основные рэ зультаты к выпоры

1. Создан комплекс аппаратуры, в который входит: хперииентальная оптическая установка для синхронккх изменений ¡опускания излучения атмосферой в различьих участках спектра в апозоне длин волн С 0.3-13 нкн 5:

2. Получен больной з^хлеримеитальпо'' катери^л:'

'Л -

а), по анализу температурных эффектов пылевой мглы и иыл.з-гл-.л бурь ( Í93S-Í990 г.г.):

б), по анализу многодетных данных ( Í358т!989 г.г.) влияния пылевых бурь í пылевой мглы ) на урожайность хлопчатника и в период Í971-1965 г.г. на урожайность Фисташки и злаково-мят-ликовых трав,-

3.. Соотношение оптических толщин в видимой, и ЯК областях спектра лнлепсго аэрозоля, образующегося в камере при распылении осевщей во время мглы пыли, лежит в пределах 1.75-2.G5 а в случае распыления образцов почв в пределах 1.4-3.2. Зто свидетельствует о том, что опыческие свойчтва гшлег.ой мглы в видимой и ИК области формируют крупные по размеру в несколько микрон частицы.Зти величины (К) з обоих случаях на порядок кеньпе, чек для дымового аэрозоля. .

4. По данным иикрофизических измерений в "период пылевой бури С 15 октября 1990 года 5 показано, что массовая концентрация пылсб;~о а;-розоля при буре достигала 5-7 мг/м3, ч-:о в 30-50 раз больье чем для относительно чистой атмосферы к функции. распределения оказались бикода;.оными с максимумам относящиеся к ч-ictkuöv: с диаметром (1=1 мкн и d>3 «км. что согласуется с имеащими данными [4] и с результатами измерения Т(А).

5. Подтверждено, что в результате пылевого выноса наблюдается понижение дневной температуры воздуха и некоторое ее повы-

, а

иенис в иочноз upes а. Но основе измерений тенпсращури в почве и приземном слое воздуха установлено,что похолодание приземного слоя зоздуха в/ечет за собой снижение температуры почвы и укень-вение амплитудн тэкп?ратурннх колебаний в суточном ходе температуры, что сникает контраст между дкевнымч а ночными теапература-vn.Сроки назреоанкгч сельскохозййственних. культур к их развитие ногь'г за.

'I. i'''^'о/^глп;^ ','.!> гпсктроь оэрочо^гк показывает

приемущественно почвенное происховдениы пылевого аэрозоля. На основе измеренных спектров отрахоння прессованного и поли-

рованного образцов пылевого аэрозоля методом Крамерса-Кронига определены спектры 1<С>0 и в области Х=2.5-25 ккм.Проведен расчет коэффициента экстинции альбедо однократного4рас-

сеяния для среднего эффективного радиуса частиц Удсрср по теории Ми.

7. Проведены исследования проб пылевого аэрозоля и образцов почв методом лазерной флуориметрии: заявлено наличие флуоресцирующих органических вецеств во всех пробах и получена информация о форме спектров. Максимам флуоресценции Ф для всех проб распслозен у X =0.47 ккм.бе? учета спектральной чувствительности прибора. Фактор флуоресценции левит в пределе от 0.23

-1 •

-0.76. Зирина линии флуоресценции на полувыспте ( 75-100 : 10 мкм. Этот метод позволяет оценить содержания органической компоненты аэрозоля.

8. Проведенные исследования проб методом фотоакустичиской спектроскопии в УФ и видимой области спектра и методом диффузного отражения в видимой области показываит, что я обоих случаях происходит увелечение< поглощения в коротковолновой области-спектра. Проведенные исследования и сопоставление их с результатами работ по марсианской пыли наводят на мысль о некотором сходстве состава веществ частиц в земных и марсианских пылевых бурях

Истодом диффузного отражения в видимой области "пг.чтра С0.32-0.72 икм) получен спектр альбедо подстилающей поверхности, а такве определена удпльнаа поглоцательная способность для проб пылевой» аэрозоля к проб почв по пути распространения палезой мглы ,'а так« альбедо однократного рассеяния для бесконечно тслитого аяро.и,.пык1го слоя.

- le -

Основные публикации по теме диссертации

1. Голицын Г.С. Дукуров ПЛ. .В^цуллаев С.Ф..Назаров Б.И. " Об охлавдепии приземного слоя воздуха вследствие пылевого за кутнения атмосферы "./ в сб.: Советско-американский зксперинен по изучении аридного аэрозоля . г. Санкт-Петербург. 1992 г 'с.56-63.имеется перевод:Со1Нзуп E.S. .Shukur-ov ft.H.»ftbdul lae SJ..Hazarov 0.1. "On the surfase layer cooling due to dus aUospheric turbidity./ in joint Soviet-finerican experiment о arid aerosol .it.Peterbarg.Hydroneteoizdat.. 1993.p. 67-78.

2. Шукуров ft.X:.Назаров Б.И..Абдуллаев С.Ф., Пирогов C.M. ." 0 соотношении оптчческих гзлцин пылевого аэрозоля в видимом i ИК-диапозонах спектра./ в:б.: Советско-американский зкспери «опт пс изучении аридного аэрозоля г. Санкт-Петербург. 1992 г с.70-70. имеется nepeBoji:fl.H.ShukurQv;,B.I.Nazarov..S.F.fibdul-lae .,S.И.Piroguv."On optical depth ratios of dust aerosol ii visible and infrared "spectriau regions/in Joint Soviet-Aaericai experiment on arid aerorol.St. PeterburR.Hydroneteoizdat,1993. p.83-88. * ' . / .

3. Назаров Б.И., Салиеа К.А., Абдуллаев С.Ф., "Многокаскадный импактар с однородным :осааденией аэрозольных проб ш плоскости икплкцчи./ Изв.ЛИ Тадг ССР, отд.сиз-иат-хиы и геолог, наук,-г.Дупанбс. 1987 г.-деп. в ВИНИТИ 10.X.1987 г.,К 7077-В87, 37 стр.

4. Назароч Б.Й., Абдуллаев С.Ф. и др. Отчет о НИР " Разработать и изготовить комплекс лазерных и спектрометрических ус-, тановок для исследования вариаций а.-\юзсльннл и «алых атиосфср-¡Ш Газовых прикреей. а такподготовить методику для получе-

количественных данных по ряаекив яадач 'прогноза погоды, кхлмата'и кпитр'.;.:я состояния окрусав^й сред«". К гос. регистра -цхи 01,83.ПГ7!/)1'7. г-.Дуклнбе. 1Я85 'г.. '' . - г • ■ . - Л ;, \

5. Назаров п.'И. .Абдуллаев Г. Ж и др.Ошет о НИР " Изучить

- и -

ариации аэрозольных и газовых примесей в атмосфере г.ш;о.агорой и аридной зоны методами оптической и лазерной спектроско -ии. а такге их трансформации и взаимодействие с солнечной рп-иацией с целью получения данных о зонах распространения заг-

I

язнявцих компонент в атмосфере". N гос. регистрации 1.83.0135895. г.Душанбе. 1990 г.

6. flbdullaev S.F..Nazarcv В-1 -.Sal lev H.A. "Laser luoriaetry of dust aerosol" in Atorain Energy Orv\r.lzation of ran Laser conferencc.Teheran П93,

7. Лбдуллаев С.0.,Назаров D.H. .¡Зукуров A.X. "Исследо;-апис птических и микрофизических характеристик пылевого азрмиля и роб почв. Тезиса докладов РАК.Москва 1933 г.

8. йбдулласв С.С.. Ослов С.,Назаров 5.И. .Шукуров АЛ. "' лияние пылевых бурь (пылевой мглы) на уроаайиость некоторнх идов сельскохозяйственных культур. Тезисы докладов РАК,Москва 993 г.

3. Абдуллаев С.Ф. " Исследование проб пылевого аэрозоле и роб почв различными методами спектроскопии" Тезисы докладом ПК. Ногква,1393 г.

Литература

1. Голицын Г.С., Еукуров А.Х. Температурные зффектн г.,-и:-ого аэрозоля на примере пылевых бурь Тадаикистана./ДП СССР. 5i7 г. Т.237.Я8. с.1334-1337.

2. Гинзбург A.C.. Соколик К.К. Пропускание и отражение вета атмосферный слоем пиглоц^гаего аэрозоля./Изв. fill f-СГ.Г. 33. ¿929 г. Т.25.Н9. с. 954-353.

3. Анчкин Л.П. .Вукуров А.Х. Спектральное ослабление /.гм:ц-ения дчовым аэрозолем./Изв.Ali СССР. ОАО. 196« г. т. 7Л. ?<3.

1 / ' п

. Г,г,лро:юза A.A. . лог, тина Е.к.Лииаккип U.H. .Мьинляи 1'..

Кикрсфизические свойства пылевого аэрозоля./ в сб.гСоветс со-амсрикзнский эксперимент по изучению аридного аэрозоля. г Санкт-Петербург, 1992 г.с.157-165.

5. Любовцева Г.С..Еукурова Л.Н..Яскович ' Л;Г..йндрюков З.П. / в кн.: Запита атмосферы от загрязнений. Вильнвс 1979 г сип 5. с.65-76. .

'6. йльперович . Л.И. Метод дисперсионных соотношений и еп применение для определения оптических характеристик. г.Дуиан-йе.: Ирфон. 5973. '43с. .

7. Борен К..Хафкен Д. Поглощение и рассеяние света малымь частицами. К.Кир (986 г.-664 с.

S. Магсо D.O. .Растения и электричество. Зурнал "Социалистическое растениеводство 1933 г.,Н8.с.113-127.