Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Исследование спектрального и интегрального лучистого теплообмена в системе подстилающая поверхность-атмосфера на основе аэрометодов

ВАК РФ 11.00.09, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Исследование спектрального и интегрального лучистого теплообмена в системе подстилающая поверхность-атмосфера на основе аэрометодов"

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ'ИНСТИТУТ

Р Г 5 ОД

На правах рукописи

1 о ,., г, «ас

' ■ ■ >••• БИНЕНКО

Виктор Иванович

ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕКТРАЛЬНОГО И ИНТЕГРАЛЬНОГО ЛУЧИСТОГО ТЕПЛООБМЕНА В СИСТЕМЕ ПОДСТИЛАЮЩАЯ ПОВЕРХНОСТЬ-АТМОСФЕРА НА ОСНОВЕ АЭРОМЕТОДОВ

Специальность 11.00.09 - Метеорология, климатология

и агрометеорология

Автореферат диссертации

на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Санкт-Петербург 1996

Работа выполнена в Главной геофизической обсерватории им.А.И.Воейкова и завершена при Научно-исследовательском центре экологической ;безопасности РАН

..Официальные оппоненты: доктор физ-мат наук Александр Дмитриевич

Егоров

доктор физ-мат наук Дмитрий Викторович

Поздняков доктор геогр. наук Анатолий Ильич Воскресенский

Ведущее предприятие: Арктический и антарктический научно-

исследовательский институт

заседании диссертационного совета Д.063.19.02 по защите на соискание ученой степени доктора физико-математических наук при Российском государственном гидрометеорологическом институте по адресу: 195196, Санкт-Петербург, Малоохтинская наб., дом 98.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГГМИ.

Автореферат разослан " 1996 г.

Защита

1996 Г. в 15 ч. 30 м. на

Ученый секретарь

диссертационного совета, доктор физ-мат наук, профессор.

Л.И.Дивинский

1. общая характеристика работы

Диссертация посвящена изучению спектрального и интегрального лучистого теплообмена атмосферы в связи с изменчивостью 0ПТИ7 ческих и микрофиэических параметров аэрозоля и облаков на основе комплексных (в основном самолетных) измерений от экваториальной Атлантики до Арктики.

Актуальность работы **

Комплексные исследования системы Земля - атмосфера приобрели --особу«..актуальность., в -связи, .с .развитием методов..дистанционног-го зондирования с летательных аппаратов (метеоспутников, самоле-товлабораторий, аэростатов). В то же время, использование идентичного оборудования на этих носителях и на Земле для заранее выбранных полигонов позволяет проверить работоспособность используемых приборов, осуществить дешифрирование тех или. иных объектов, оценить влияние промежуточной толщи атмосферы и трансформацию как интегрального, так и спектрального излучения в свободной атмосфере.

Комплексные исследования подстилающей поверхности и атмосферы, как составляющих природной и антропогенной окружающей среды, имеют важное значение при:

1) создании банка данных о радиационных характеристиках подстилающей поверхности, системы Земля - атмосфера в связи с изменчивостью метеорологических условий, микрофизических и оптических параметров аэрозоля в рамках экологического мониторинга окружающей среды;

2) параметризации радиационных характеристик, особенно, альбедо, в связи с численным моделированием общей циркуляции атмосферы и климата;

3) учете вклада атмосферного аэрозоля, особенно, антропогенного - от города, лесных пожаров в растущий парниковый эффект на Земле;

4) оценке влияния облачности на радиационный режим регионального глобального климата.

Экспериментальное изучение радиационного режима тропосферы и атмосферы в целом имеет самостоятельное значение, но оно может быть использовано для лучшего понимания парникового эффекта в атмосфере и геофизических обратных связей, таких, как альбедная, облачная, аэрозольная. . -

Развитие современных региональных и международных экспериментов по изучению взаимодействия аэрозоля, облаков и радиации в различных участках электромагнитного спектра, ежегодные конференции, семинары по переносу радиации в атмосфере, постоянный рост публикаций по оптике атмосферных аэрозолей и облаков свидетельствуют об актуальности подобных исследований лучистого теплообмена в атмосфере.

Состояние проблемы

30 - 40 лет тому назад начали активно обсуждать проблему возможного глобального потепления климата, которая связывалась в первую очередь с парниковым эффектом в атмосфере за счет роста содержания углекислого газа как за счет природного фактора, так и связанного с хозяйственной и, в частности, техногенной деятельностью человеческого общества. На усиление или ослабление парникового эффекта и лучистого теплообмена в атмосфере могут существенно влиять водяной пар, а значит облачность, другие оптически активные малые газовые компоненты; аэрозоли, например, образующиеся в результате эрозии почв, опустынивания, сокращения лесов нашей планеты в результате пожаров, сжигания твердого, жидкого и газообразного топлива и т. п.

Излучение Солнца трансформируется в Системе атмосфера-Земля - рассеивается, отражается, поглощается, переиэлучается в виде более длинноволнового излучения. Тепловое излучение, идущее как от Солнца, так и подстилающей поверхности, взаимодействуя с облаками и аэрозолем, может существенно влиять как на спектральные, так и интегральные потоки радиации. Вертикальная структура радиационных характеристик, лучистого теплообмена не может быть определена только с Земли или со спутника. Для этого необходима

летающая платформа с соответствующим оборудованием, а таковым являются самолеты и аэростаты. Первые в силу своей большей мобильности предпочтительнее.

В пятидесятые-шестидесятые годы над территорией бывшего СССР и в Антарктиде использовались самолеты типа ИЛ-12, ЛИ-2, АН-2 для вертикального зондирования атмосферы с целью получения данных о профилях основных метеоэлементов, изучения облачности и активного воздействия на облака.

Б начале семидесятых годов для обеспечения работ по спутниковой метеорологии на базе серийных самолетов ИЛ-18 были созданы

летающие ла§оратории „ГГО им. Л.И.Воейкова и ЦЛО, а в ЛЗИКЛ 1

им.А.Ф.Можайского на основе АН-12. Самолет ИЛ-18 ГГО был оборудован аналогами бортовой аппаратуры первых метеорологических искусственных спутников Земли и вспомогательной аэрологической и аэрофотосъемочной аппаратурой, предназначенной для изучения состояния атмосферы и подстилающей поверхности, и по сравнению с самолетами ЦАО и ЛВИКА был более насыщен оборудованием для радиационных измерений в широком спектральном диапазоне длин волн. С начала восьмидесятых годов самолетлаборатория ИЛ-18 Г ГО•принимал участие в осуществлении программ комплексного энергетического эксперимента КЭНЭКС, международного атлантического тропического эксперимента АТЭП и первого глобального эксперимента по программе исследований глобальных атмосферных процессов ПИГАП, советско-американского аэрозольно-радиационного эксперимента и в других национальных и международных программах.

Постановка такого рода широкомасштабных комплексных измерений над территорией бывшего СССР стала возможной благодаря инициативе и общему руководству академика К.Я.Кондратьева при финансировании и содействии со стороны Гидрометеослужбы и Академии наук при участии целого ряда организаций.

Комплексные самолетные вместе с. наземными и спутниковыми одновременными измерениями могут выявить взаимосвязь основных микрофифизических, оптических и радиационных параметров системы подстилающая поверхность-атмосфера с тем, чтобы уже на их основе осуществлять !*менее дорогостоящий монйторинг окружающей среды

(например, 'с Земли или из космоса). Наконец, установление таких функциональных взаимосвязей может быть использовано для разработки физически более обоснованных моделей общей циркуляции атмосферы и климата с учетом облачности и аэрозоля. Так, согласно последним представлениями и расчетам, удвоение концентрации углекислого газа , в радиационное нагревание составляет 4 Вт/м , тогда как облачно-аэрозольно-радиационное возмущающее воздействие, согласно райчетов и измерений, может достигать 25-4 0 Вт/м*" Все это, вместе с вкладом за счет активности вулканов, утончением озонового слоя Земли привело к отмечаемому всеми глобальному потеплению климата.

В течение последующих лет проводились комплексные самолетные исследования безоблачной (включая аэрозольно замутненную) и облачной атмосферы, анализ, обработка и интерпретация радиационного блока данных', .с•упором на результаты измерений спектральных полусферических потоков излучения от ближней ультрафиолетовой части до ближней инфракрасной области спектра, в которой сосредоточена большая часть приходящей от Солнца лучистой энергии. Изучение "приходно-расходной" части спектрального лучистого теплообмена в связи с изменчивостью аэрозоля и облаков было' особенно важно, так как ранее выполненные измерения были связаны с интегральными потоками коротковолновой (КВ: 0.3 - 3.0 мкм) и длинноволновой (ДВ: 3-30 мкм) радиации.

Самолетные исследования радиационных характеристик аэро-¡зольнооблачной атмосферы проводились в США, Великобритании, Франции, Германии с применением широкополостных фильтровых датчиков эппли и многоканальных радиометров, тогда как на самолете-лаборатории ГГО использовались дифракционные спектрометры для измерения потоков радиации, что вместе с комплексным характером наблюдений расширяло возможности спектрального анализа радиационного режима свободной атмосферы.

Цель работы

Основная цель диссертационной работы состоит в установлении

?

взаимосвязи основных спектральных и интегральных радиационных

характеристик атмосферы с оптическими и микрофизическими параметрами аэрозолей и облаков, в оценке радиационного возмущающего воздействия облачной атмосферы по сравнению с безоблачной на основе аэрометодов.

Основные научные задачи диссертационной работы

Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи:

1.: Проведение комплексных самолетных исследЬваний спектральных и интегральных радиационных, аэрологических, микроструктурных, оптических характеристик безоблачной и облачной атмосферы и накопление банка соответствующих данных для разных регионов Земли.

2. Оценка влияния природной и антропогенной окружающей среды на перенос теплового излучения.

3. Обнаружение малых очагов горения и картирование лесных пожаров с самолетов на основе метода ПК-съемки с учетом влияния промежуточного слоя атмосферы и возможностей идентификации исс-ледуспцх объектов.

4. Систематизация данных о спектральных радиационных характеристиках различных' подстилающих поверхностей.

5. Аэрозольноерадиационное зондирование стратосферы.

6. Апробация микроволнового метода определения интенсивности осадков над океаном иа основе комплексных самолетных и судовых измерений.

7. Сравнение радиационного режима облачной и безоблачной атмосферы и климатологическая оценка радиационного возмущающего воздействия облаков на основе результатов самолетного зондирования атмосферы от экваториальной Атлантики до Арктики.

8. Сравнение результатов комплексных измерений радиации и расчетов применительно к условиям эксперимента и объяснение физического механизма аномального поглощения облаками коротковолнового соляеччого излучения. ...

Научная новизна полученных результатов

На защиту выносятся следующие основные результаты, составляющие научную новизну работы:

- результаты комплексных измерений переноса радиации (в основном, с самолетов-лабораторий) в свободной атмосфере в фоновых условиях, при наличии аэрозольных выносов и облаков над городом и другими регионами;

- оценена роль поглощения в коротковолновой области спектра аэрозольных и, особенно, облачных слоев, подверженных антропогенному влиянию города;

- зависимость спектральных и интегральных радиационных характеристик облаков от их оптической толщины;

- данные экспериментальных исследований об альбедо системы подстилающая поверхность - тропосфера в зависимости от высоты зондирования, высоты Солнца, альбедо нижележащей поверхности, скорости радиационного изменения температуры в различных слоях атмосферы;

- зависимость радиояркостной температуры от интенсивности осадков над океаном и сопоставимость микроструктурных измерений осадков и их интенсивности по самолетным и корабельным измерениям в период АТЭП.

Наиболее существенным вкладом, определяющим научную новизну полученных результатов, является изучение влияния оптических параметров аэрозолей и облаков на спектральный и интегральный лучистый теплообмен в свободной атмосфере; оценка коротковолнового радиационного возмущающего воздействия на уровнях вблизи подстилающей поверхности и верхней границы атмосферы для реальных условий облачности и ясного неба; объяснение механизма аномального поглощения облаков.

Практическое значение полученных результатов состоит в еле-

дующем:

- апробированы методы комплексных синхронных измерений на Земле, с самолетов-лабораторий, аэростатов и метеоспутников;

- метод ИК-съемки для обнаружения малых очагов горения и картирования крупных лесных пожаров нашел применение при разработке и использовании ИК-тепловизоров в авиалесоохране;

- оценен вклад аэрозоля и облаков в изменчивость радиационных характеристик атмосферы и подстилающей поверхности; '

- результаты комплексных измерений в свободной атмосфере послужили основой для численного моделирования применительно к условиям эксперимента и объяснения "аномального" поглощения облаков; использованы в опубликованных монографиях, а также в публикациях, связанных с реализацией международных программ;

- радиационное возмущающее воздействие облаков проявляется наиболее заметно в южных широтах при наличии аэрозольных выносов и над городом с выраженной техногенной составляющей загрязнений окружающей среды.

Достоверность и апробация полученных результатов

Результаты проведенных исследований внедрены в виде ряда научно-исследовательских отчетов по госбюджетным и хоздоговорным темам, договоров о научно-техническом содружестве.

Совместная ,работа с'сотрудниками Главной геофизической обсерватории им. А.И.Воейкова, Центральной аэрологической обсерватории, Инженерно-космической академии им. А.Ф.Можайского, Института физики атмосферы и Центра экологической безопасности РАН, Петербургского и Вайомингского университетов, Украинского научно-исследовательского института и' Института физики Академии Наук Еелорусии, Арктического и антарктического научно-исследовательского института отражена в совместных публикациях.

О достоверности полученных результатов может говорить тот факт, что часть из представленных данных получена в ходе международного сотрудничества и проведения совместных полевых экспериментов, которые включали поверку и сравнение используемых од-

нотипных приборов.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на б международных, 7 всесоюзных и республиканских конференциях. Опубликовано 65 научных работ, из них 10 за рубежом и 5 монографий в соавторстве. Основные научные результаты опубликованы "Гидроме-теоиздатом".

Структура и содержание диссертации

Работа состоит цз введения и 5 глав, в которых излагается основной материал, заключения и приложения. Диссертация содержит 255 страниц, в том числе 65 рисунков, 44 таблицы, 283 наименования библиографических ссылок.

II. Основное содержание работы

Во введении раскрыты основные направления комплексных самолетных измерений по изучению взаимодействия радиации с окружающей средой в спектре возможностей взаимодополняющих друг друга методов дистанционного зондирования с летательных аппаратов. Отмечается, что именно измерения с самолетов-лабораторий позволяют наиболее полно изучить вертикальную трансформацию переноса радиации в тропосфере над различными регионами Земли, а полученные данные могут быть использованы для коррекции дистанционных измерений из космоса или с поверхности Земли, для проверки результатов теоретических расчетов переноса излучения в окружающей среде. Здесь же сформулированы задачи экспериментальных исследований в свободной атмосфере на основе аэрометодов.

В главе I выполнен краткий анализ состояния проблемы и рассмотрена постановка комплексных самолетных радиационных исследований в атмосфере с целью изучения влияния природной и антропогенной окружающей среды на перенос теплового излучения.

Спектрофотометрические измерения при комплексном зондировании атмосферы выделены как приоритетные для анализа радиационных характеристик системы подстилающая поверхность-атмосфера. Полусферические измерения потоков с самолетов-лабораторий важны для

определения альбедо, пропускания и поглощательной способности и

для оценки радиационной энергетики рассматриваемой системы.

Многопараметричность исследуемого объекта. - атмосферы - при наличии аэрозоля, облаков и осадков, дымов от пожаров определила выбор спектральных интервалов электромагнитного спектра, в которых проводились измерения теплового излучения. Кроме измерений интегральных потоков КБ и ДВ радиации, особо были выделены измерения в интервалах длин волн: 0.35 - 2.5 мкм, 3.0 - 5.6 мкм, 8 -12 мкм, 0 . 8 • и 1.6 си.

В приложении рассмотрены параметры самолетов-лабораторий, их оборудование и погрешности измерения основных аэрологических, микроструктурных, микрофизических, оптических и радиационных характеристик исследуемых объектов.

Глава II посвящена изучению фоновых радиационных характеристик подстилающей поверхности и рассмотрению возможностей теп-ловизионной съемки в инфракрасной области 'спектра для обнаружения очагов горения малых размеров (в том числе на примере их моделей) и картирования крупных лесных пожаров с учетом промежуточного слоя атмосферы между самолетом и объектом.

Существуют методы, дающие возможность выделить объекты (в данном случае лесной пожар) из общего фона по разности температур. Они основаны на изучении и регистрации электромагнитного излучения земной поверхности.

Оптическая, то есть видимая область спектра, мало перспективна для наших целей, потому что ее можно использовать только в дневное время; кроме того, наличие облачности или пелены дыма даже днем затрудняет обнаружение пожара.

В ИК-области спектра обнаружение лесных пожаров возможно, но здесь даже' в окнах прозрачности (3-5 мкм и 8-12 мкм) подобным измерениям частично препятствует наличие поглощающих инфракрасное излучение атмосферных составляющих: водяного пара Н.,0, углекислого газа СОг, озона (при измерениях со спутника), а также поглощение за счет присутствия в атмосфере капель жидкой воды, пыли и дыма.

Представляет интерес микроволновая область спектра, так как

в этом интервале длин волн имеются участки спектра, где атмосфера, включая облака, почти прозрачна для микроволнового излучения. Однако, в этом спектральном диапазоне можно обнаружить только крупномасштабные пожары вследствие того, что микроволновая аппаратура обладает меньшим угловым разрешением по сравнению с ИК-радиометрами.

Несмотря на то, что ИК-системы не обладают всеми необходимыми свойствами, аппаратура подобного типа удовлетворяет пороговой величине отношения сигнал/шум и имеет ряд преимуществ: возможность обнаружения тепловых объектов при любой освещенности и в ночное время, малая подверженность помехам, высокая разрешающая способность, широкий выбор регистрирующих устройств, простота конструкции.

Расчеты, выполненные применительно к задаче обнаружения очагов горения в ИК-области спектра, показали, что области 3.5-4.0; 4.5-5-9 и 8_,13 (10.3-11.3, 11.5-12.5) мкм пригодны для обнаружения высокотемпературных объектов, и если более коротковолновое окно прозрачности атмосферы наиболее подходит для обнаружения лесных пожаров с самолетов, то более длинноволновое окно 8-13 мкм - для температурной съемки фонов.

Использование биспектрального и даже многоканального метода ИК-съемки предпочтительнее для повышения точности обнаружения очагов горения с ИСЗ, где вклад атмосферы более существенен, чем при самолетном зондировании.

Если с помощью ИК-аппаратуры с лесопатрульного самолета можно обнаружить очаги горения размером от 1 ма, то с помощью радиометра высокого разрешения AVHRR, установленного на ИСЗ N0AA в диапазоне 3.6-3.9 мкм с высоты 850 км, - только от 0.1 га. Таким образом, спутниковые измерения с полосой обзора от 1000 км из-за влияния атмосферы наиболее пригодны для обнаружения крупных лесных пожаров, тогда как самолетные - на этапе их зарождения с возможностью оперативной их локализации и тушения.

Глава III посвящена комплексным исследованиям безоблачной атмосферы и подстилающей поверхности. Осуществлено сравнение спектрального альбедо различных поверхностей по наземным и само-

летным данным. Спектральное и интегральное альбедо представляет интерес для задач радиационной энергетики атмосферы, тогда как

спектральные коэффициенты яркости различных поверхностей из-за анизотропии отражения только подобны альбедо соответствующих объектов, но важны для прикладных задач, например, для распознания растительности и определения состояния засоренности сельскохозяйственных полей. Влияние промежуточного слоя атмосферы приводит к сглаживанию спектральных особенностей альбедо почв, растительности, элементов городской застройки, и хотя основные закономерности спектрального хода (увеличение альбедо с длиной волны до 0.7 мкЯ) сохраняются, глубина полос поглощения кислорода и водяного пара в ИК-области спектра с увеличением высоты зондирования возрастает. Интегральное альбедо в пределах 15% совпадает со спектральным в видимой области спектра. Наличие антропогенного аэрозоля, например, сажи, способствует более заметному уменьшению альбедо снега в видимой области спектра.

На основе измерения диффузной радиации к прямой, аэрозольной оптической толщины безоблачной атмосферы и путем сравнения с результатами расчетов этих параметров были определены эффективные значения мнимой части показателя преломления, которые характеризовались наибольшими значениями над городами, где преобладает сажевая компонента аэрозоля.

На основе комплексных самолетных измерений радиации получены данные о спектральном альбедо основных природных образований и о соотношении между спектральным и интегральным альбедо. В фоновых условиях при преобладании рассеивающего аэрозоля альбедо системы подстилающая поверхность - атмосфера с увеличением высоты зондирования возрастает, а наличие поглощающего аэрозоля способствует уменьшению альбедо. Например, совместное влияние фонового аэрозоля над слабоотражающей поверхностью с ростом высоты зондирования Н (0.2 - 8.4 км) в ясную погоду приводит к увеличению альбедо системы над поверхностью воды Чукотского и Охотского морей с градиентом дА / дН 0.004 и 0.006 км"' при Ь = 35°, И = 42 , соответственно, при концентрации N частиц аэрозоля радиусом больше 0.3 мкм, равной 2 смЛ; над Азовским и Черным моря-

-I -Л

ии л А /д Н = 0.006 км при Ь = 40 и N - 3 см ; над Атлантическим океаном при Ь = 80' и N - 8 см'4 ¿А /д Н = 0.009 км"'* , а при выносе пыли (Ы = 30 см ) лА /ЛН = 0.037 км . В зависимости от рассеивающих и поглощающих свойств аэрозоля отмеченные особенности могут изменять величину градиента альбедо. Полученные данные для спутниковых измерений позволяют осуществлять коррекцию соответствующих радиационных измерений. С уменьшением высоты Солнца до 25' ± 3' альбедо увеличивается, а затем может уменьшаться.

Индустриальный аэрозоль как продукт городского смога в результате сгорания топлива и аэрозольных выбросов характеризуется высокими значениями ядер Аиткена - 10 см°, что на порядок меньше, чем за городом и при наличии облаков. При всем многообразии химического состава аэрозолей, облачной воды и осадков над городом наиболее оптически активными из них являются окислы железа и сажа (как сложная смесь органики). Именно поэтому поглощательная способность атмосферы над г. Запорожье - Донецк была вдвое больше, чем над осушенным дном Аральского моря в момент солевого выноса - преимущественно рассеивающего аэрозоля. В зависимости от преобладания в составе аэрозоля сажевой компоненты или окислов железа, как в случае аридного аэрозоля, спектральный ход относительного лучистого притока тепла может быть либо нейтральным в видимой области спектра, либо пропорциональным Д '.

Что касается вертикального хода счетной концентрации тропосферного, грубодисперсного аэрозоля, то он характеризуется убыванием концентрации с высотой, наличием слоев с повышенной концентрацией, что связано как с горизонтальными, так и с вертикальными потоками воздушных масс, термической стратификацией атмосферы, как, например, в случае сахарского аэрозольного слоя (САС) над Атлантикой,' солевых выносов над осушенным дном Аральского моря, особенно при наличии инверсии температуры. Даже в Арктике, где зимние концентрации аэрозоля на всех уровнях на порядок больше, чем летом, то и здесь вертикальная структура распределения аэрозоля характеризуется слабовыраженной слоистостью и значениями концентрации порядка 1 см5 , что хорошо согласуется с

высокими значениями прозрачности и малыми значениями оптической толщины аэрозоля. При этом оптическая толщина аэрозоля изменялась от 0.05 в Арктике до 0.04 и более над городом и в случае пылепесчаных выносов.

Была получена зависимость поглощательной способности атмосферы от оптической толщины аэрозоля, которая позволяет на основе фильтровых измерений прямой солнечной радиации на Д = 500 нм оценить аэрозольный эффект поглощения атмосферы, который а большинстве рассматриваемых случаев не превышает 0.2 (для 0.4) .

В табл. 1 приведены результаты наших измерений поглощательной способности "Ь" тропосферы от оптической толщины аэрозоля с результатами расчетов для альбедо однократного рассеяния^'»- 0.9 и 0.6 соответствующих наиболее типичным значениям для фонового и антропогенного аэрозоля, которые удовлетворительно согласуются для <2Г^< 0.2 и иУь - 0.9, и для замутненной атмосферы с 0.2 для йЛ>= 0.6, что соответствует большим значениям поглощательной способности атмосферы и меньшим значениям альбедо и пропускания атмосферы над городом по сравнению с аэрозольными слоями в фоновых условиях над сельскими районами, степями, в Арктике.

Таблица 1

Измеренные и рассчитанные значения b = f (¡Га) для cjc= 0.9 и 0.6 для J^1.= cos z = 0.2

1 1 z*. b расч. 1 при 1

= о.э: 1 i 1 = 0.6 | | I

\ 0.1 0 01 0.024 1 1 I 0.05 |

I 0.2 0 07 0.041 1 0.11 |

I 0.3 0 13 0.058 | 0.16 |

1 0.4 i 0 19 0.08 I 0.21 | I I

Аэрозольная оптическая толщина для фоновых условий ока

залась соизмеримой со значениями оптической толщины за счет рэ леевского рассеяния, тогда как чГд^ в случае пылепесчаных выносов над городом при наличии техногенного аэрозоля характеризуете значениями больше 0.2. Значения сСй_> 0.25 и альбедо однократное рассеяния и)0 < 0.8 можно считать граничными, характеризующим] преобладание поглощения над рассеянием и, Соответственно, аоро зольных эффектов, обусловливающих нагревание в тропосфере.

Скорость радиационного изменения температуры за счет корот коволновой и . длинноволновой радиации максимальна в погранично: слое атмосферы и уменьшается с высотой зондирования. Наличие атмосфере мощных аэрозольных слоев (типа сахарского аэрозольного слоя или индустриального аэрозоля) приводит к радиационному наг реванию до 0.4"с/ч и уменьшению радиационного выхолаживания з счет длинноволновой радиации.

Совместные советско-американские аэрозольно-радиационны измерения подтвердили наличие слоя Юнге над тропопаузой на высо те от 17 до 22 км, позволили провести сравнение аппаратуры дл исследования стратосферного аэрозоля. Наличие стратосферного аэ розоля, слоя озона и соответствующей термической стратификации слое 50-100 мб приводит к радиационному нагреванию до 0.1"С/ч.

Глава 1У посвящена комплексным многоспектральным исследова ниям облачной атмосферы над водной поверхностью, над сельско местностью, городом, заснеженной поверхностью в Арктике. На пер вом этапе исследования облачной атмосферы проводились одновре менно двумя самолетами (на одном - радиационно-оптические изме рения, на другом - микрофизические и оптические), что позволил установить особенности вертикального хода этих характеристик подтвердить взаимосвязь, установленную сотрудниками ЦАО, межд коэффициентом ослабления и средними значениями радиуса капель водностью облаков.

Выполненные микроструктурные измерения в облачной атмосфер показали, что облака над морем по сравнению с облаками над суше (городом и сельской местностью) характеризуются большим вкладо

в спектр распределения по размерам крупных капель и, соответс-

I*

твенно, большей водностью. Однако, в дальнейшем в силу большей погрешности измерения водности и микроструктуры мелкодисперсной части спектра распределения капель по размерам по сравнению с измерениями оптической плотности облаков предопределили, что по большей части одновременные измерения оптических и радиационных характеристик проводились только с одного самолета.

Комплексные исследования с самолета облачной атмосферы позволили установить:

1. Радиационные характеристики протяженных слоистообразных облаков зависят от оптической толщины облаков, которая является наиболее обобщенной, интегральной характеристикой облака по сравнению с микрофизическими параметрами исследуемой среды, что делает возможным параметризацию альбедо и поглощательной способности облаков относительно "С ;

2. Интегральное альбедо облаков можно приравнять к альбедо в видимой области спектра с погрешностью 10%. Альбедо облаков зависит от альбедо нижележащей поверхности и высоты солнца, а альбедо системы облако-атмосфера над городом при наличии поглощающего аэрозоля уменьшается с высотой зондирования. Анизотропия отражения облаков проявляется в плоскости солнечного вертикала и наиболее заметно при высотах Солнца меньше 4о" в инфракрасной области спектра, в зеркальных углах и в направлении в сторону горизонта. Угловой ход пропускания обратен угловому ходу отражения. Рост эффективности углового отражения в ИК-области спектра обусловлен уменьшением кратности рассеяния.

3. Впервые измеренные спектральные характеристики облаков показали, что поглощение солнечной радиации происходит не только в области полос молекулярного поглощения водяного пара и жидкой капельной воды, но и в видимой области спектра, что связано с влиянием поглощения аэрозолем, особенно в случае загрязненных облаков над городом и многократным рассеянием радиации внутри облака.

Облачно-аэрозольное взаимодействие наиболее выражено над теми городами, где отмечен рост вклада субмикронной фракции са-

жевой компоненты аэрозоля, что было рассмотрено на примере загрязненных подинверсионных облаков над г. Запорожье; При концентрации сажи 0.9 мкг/мЛ и ее объемном содержании в облачной воде -ч

10 , альбедо облаков над городом по сравнению с облаками за городом с наветренной стороны уменьшались на 0.08 - 0.14, особенно в коротковолновой области спектра, а поглощение только в загрязненном облачном слое достигало 125 Вт/м2*. Такое поглощение связано не только с влиянием частиц углерода (сажи),- но и с усиливающим эффектом многократного рассеяния в облаке большой оптической толщины (<С = 38).

4. Наибольшее поглощение коротковолновой радиации в облаке наблюдается в верхней части облака, что связано с максимальными значениями коэффициента ослабления и водности;

5. Радиационное нагревание облаков за счет КВ радиации, как правило, меньше ДВ выхолаживания, но в случае облаков над городом или для облачно-аэрозольного слоя (за счет выноса пыли из пустыни или.промышленных районов) они могут быть сопоставимы или даже характеризоваться преобладанием нагревания над выхолаживанием ;

6. Результаты расчетов радиационных характеристик облаков применительно к условиям эксперимента показали удовлетворительное согласие как интегральных, так и спектральных радиационных свойств облаков, а также важную роль лучистого притока тепла в сравнении со скрытым теплом конденсаци и турбулентным притоком тепла;

7. Излучательная способность облаков в окне прозрачности возрастает с увеличением мощности облаков, уменьшается с высотой их расположения, характеризуется меньшими значениями в высоких широтах по сравнению с такими же облаками умеренных и тропических широт. Кристаллические перисто-слоистые облака мощностью до двух километров в умеренных и полярных широтах характеризуются нейтральным ходом альбедо и тенденцией уменьшения пропускания с увеличением длины волны, тогда как поглощательная способность близка к нулю, а излучательная способность меньше 0.5, то есть заметно отличается от излучения абсолютно черного тела. Модули-

рующая роль кристаллических облаков верхнего яруса сводится к усилению доли потока рассеянной радиации и полупрозрачности облаков для ИК-излучения.

Результаты одновременных самолетных измерений микроструктуры и собственного радиоизлучения осадков над Атлантическим океаном, подкрепленные плювиографическими судовыми измерениями интенсивности осадков, позволили установить- взаимосвязь между ра-диояркостной температурой на длине волны 0.8 и 1.б см и интенсивностью осадков в диапазоне от мороси О.б мм/ч до ливневых осадков с интенсивностью более 10 мм/ч. Результаты сравнения измерений и расчетов радиотеплового излучения от интенсивности осадков показали их удовлетворительное согласие и стали одной из предпосылок для реализации дистанционного зондирования осадков над водной поверхностью с ИСЗ на Л = 1.6 см.

В главе У делается сравнение радиационного режима облачной и безоблачной атмосферы в связи с изменчивостью оптических характеристик, а также выполнена оценка радиационного возмущающего воздействия облаков на основе самолетных измерений радиации' в разных широтных зонах.

Радиационное возмущающее воздействие облаков Г через поглощение солнечной коротковолновой радиации определялось как отношение разностей коротковолнового радиационного баланса и уходящей коротковолновой радиации для условий облачного и ясного неба на уровнях подстилающей поверхности и верхней границы подъема самолета 8.4 км.

Было показано, что { > 1 для южных широт зоны конвергенции Атлантики, особенно при наложении выноса сахарского аэрозольного слоя и над городом с развитой промышленной инфраструктурой, тогда как для умеренных широт и Арктики I1 1, что наиболее заметно проявляется в видимой области спектра на ' = 0.5 мкм (табл. 2).

На основе спектральных измерений потоков радиации в облачной атмосфере и асимптотического метода решения обратной задачи для однородного оптически толстого облачного слоя были определены объемные коэффициенты рассеяния и поглощения, которые находятся в согласии с измеренными с самолета значениями коэффициен-

Таблица 2

Радиационное возмущающее воздействие облаков {, оптическая толщина С , коэффициент поглощения облаков к и альбедо однократного рассеяния на Д =0.5 мкм в разных широтных зонах по данным самолетных измерений радиации в слое 0.2 - 8.4 км 1

Место Дата Широта, Н Альбедо { { С. э* Г К,

эксперимента с. ш. км поверх- км

ности

АТЭП (+ САС 04 08 74 16.5 0. 3 0 Об 1.7 3 .2 10 0. 30 0 .9925

до 5 км)

АТЭП 12 07 74 17 0. 9 0 1 1.4 1 .9 18 0. 15 0 .9950

Рустави 05 12 72 42 1. 45 0 18 1.07 1 . 33 8 0. 12 0 .9852

Черное море 10 04 71 44 0. 45 0 05 1.11 1 .18 22 0 . 05 0 . 9993

Азовское море 05 10 72 47 0. 55 0 06 1.16 2 .5 26 0. 12 0 .9852

Запорожье 16 12 78 48 0. 40 0 13 1.14 1 . 7 16 0. 15

Ладога 24 09 72 61 2 . 0 0 1 1.13 1 .8 75 0. 12 0 .9960 ;

Ладога 20 04 85 61 0. 5 0 64 1.1 1 .5 12 0. 05 0 .9985

Карское море 01 10 72 74 0. 3 0 4 1.0 1 .1 5 0 . 05 0 9975

та ослабления й'оптической толщины облаков.

Проблема "аномального" поглощения, которая широко обсуждается на Западе, связана с различиями измеренных значений поглощения и рассчитанных, особенно тех, которые учитываются в радиационном блоке при численном моделировании климата, в которых исходят из того, что рассеяние в облаке консервативно. Попытки учесть поглощение на более крупных каплях в ИК-области спектра, неоднородность облаков не дали объяснений этому факту. Но, если учесть экспериментально обнаруженное нами поглощение даже чистыми облаками в видимой области спектра, то отмеченное выше противоречие связано, главным образом, с многократностью рассеяния -удлинением пути пробега фотонов в облаке. Воспользовавшись аналитическими выражениями, полученными из асимптотических формул теории переноса излучения, получили, что альбедо однократного рассеяния иЛ, отлично от единицы, а величина 1 -¿О0 , связанная с вероятностью выживания кванта, определяет истинное поглощение радиации в облдчном слое (табл. 2).

Спектральный ход коэффициентов рассеяния, оптической толщины (полученные из обращения спектральных потоков в облачной атмосфере) характеризуется уменьшением с ростом длины волны, что также обусловлено уменьшением кратности рассеяния при продвижении в ИК область спектра. При этом малые изменения 1 - и>0 от 10 А до 0.1 могут приводить к заметному изменению альбедо и поглощательной способности облаков.

Учет многократного рассеяния не только на каплях, но и молекулярного; а также аэрозольного поглощения позволяет объяснить различие между измеренными и рассчитанными значениями поглощения облаков в видимой области спектра.

Результирующее воздействие облачно-радиационной связи при наличии роста оптической толщины проявляется как альбедный эффект (рост альбедо), приводящий к уменьшению"радиационного баланса (РБ) системы Земля - атмосфера, так и РБ подстилающей поверхности, усилению поглощения в облачной слое и понижению температуры поверхности.

С учетом более высокой повторяемости облаков по сравнению с

аэрозольными выносами, влияние радиационного возмущения облаков на крупномасштабную динамику атмосферы и на глобальный радиационный режим более существенно, чем аэрозоля.

Полученные зависимости альбедо и поглощательной способности облаков от их оптической толщины позволили параметризовать радиационные свойства облаков от оптической толщины.

В заключении формулируются основные выводы, полученные на основе комплексных исследований спектрального и интегрального лучистого теплообмена в системе подстилающая поверхность-атмосфера:

1. Апробированы методы комплексных самолетных измерений взаимодействия радиации с природной и антропогенной средой. ,

2. Показана принципиальная возможность ИК-съемки с самолетов как для обнаружения малых очагов горения, так и для картирования крупных лесных пожаров с самолетов, что нашло практическое применение в авиалесоохране.

3. Рассмотрены спектральные особенности альбедо основных элементов окружающей среды и их связь с интегральным альбедо, влияние атмосферы на изменение альбедо системы Земля-атмосфера с высотой зондирования.

4. Поглощательная способность безоблачной атмосферы зависит от оптической толщины тропосферного аэрозоля над городом и может достигать 0.2, а радиационное нагревание в области этих аэрозольных слоев может быть сопоставимо с длинноволновым выхолаживанием.

5. Впервые измеренные спектральные радиационные характеристики облаков показали что:

а) интегральное альбедо можно приравнять к спектральному в видимой области с погрешностью 10%;

б) поглощение происходит не только в области полос молекулярного поглощения водяного пара и жидкой капельной воды, но и в видимой области спектра, что связано с влиянием поглощения аэрозолем, в случае загрязненных облаков над городом и многократным рассеянием радиации внутри облака.

6. Подтверждена взаимосвязь радиояркостной температуры на

X = 1.6 см от интенсивности осадков над водной поверхностью и возможность микроволнового зондирования интенсивности осадков с исз.

7. Получены зависимости альбедо и поглощательной способное-.

ти слоистообразных облаков от их оптической толщины, излучатель-ной способности от мощности облаков, альбедо системы Земля-атмосфера при ясной и облачной погоде от высоты Солнца в полярных широтах в Арктике._

8. Радиационное возмущающее воздействие облачной атмосферы проявляется наиболее заметно в южных широтах и в случае аэрозольных загрязнений облаков, а связанная с ним проблема "аномального" поглощения требует учета не только молекулярного поглощения в ИК-области и поглощения аэрозолем, но многократного рассеяния коротковолновой радиации в связи с изменением оптических параметров исследуемой среды - альбедо однократным рассеяниям, объемных коэффициентов рассеяния и поглощения.

9. Согласие результатов измерений переноса радиации в облачной и безооблачной атмосфере с результатами численного моделирования применительно к условиям эксперимента указывает на достоверность проведенных комплексных исследований.

В диссертации рассмотрены и обобщены результаты исследований, проводившихся автором на протяжении более чем 20-летнего периода. Многие из проблем, рассмотренных в работе, полученные результаты нашли как свое подтверждение, так. и развитие, использование в исследованиях по оптике атмосферы, нашли свое отражение в целом ряде публикаций.

В работе отмечена важность многоспектральных самолетных методов дистанционного зондирования окружающей среды, так как спутниковые средства зондирования характеризуются меньшей оперативностью и разрешающей способностью; они же являются' необходимым составным элементом комплексных исследований в сочетании как с наземным, так и космическим мониторингом атмосферы и подстилающей поверхности.

Основные публикации по'теме диссертации

I. Доклады на международных и всесоюзных конференциях, совещаниях и семинарах

1. Биненко В.И., Васильев О.Б., Гришечкин B.C., Кондратьев К.Я. Интегральные и спектральные-характеристики отражения, пропускания и поглощения света некоторыми типами облаков в диапазоне длин волн 0.35 - 0.95.МКМ // Труды IX Всесоюзного совещания по актинометрии. Киев, 10 - 13 октября 1972 г. Гидрометеоиздат, 1974, с. 38 - 45.

2. Kondratyev K.Ya., Binenko V.I., Dyachenko L.N., Chernen-ko A.P. Detection of small fires and mapping of large forest fires by infrared imagery // Proceedings of the Eighth international symposium on remote sensing of environment 2-6 October 1972. - Ann. Arbor. Michigan, 1972. - 1297-1310 pp.

3. Kondratyev K.Ya., Binenko V.I. Radiative properties of stratus clouds in the 0.35 - 0.95 mkm wavelength region // Three symposium and open of Working Groups programm COSPAR. 18 plenery meeting 29 May - 7 3une 1975. Varna, Bulgaria, v. 1.4.4. 430.

4. Kondratyev K.Ya., Binenko V.I. Spectral optical properties of stratus clouds from aircraft observations // 4th Annual Remote Seusining of Earth Resourses. Couf The Univ. of Tennesse. Space Institute, 1975, v. 5, p. Ill- 136.

5. Kondratyev К.Ya., Binenko V.I., Vasilyev O.B., Grishech-kin V.S. Spectral radiative characteristics of stratus clouds accoding CAENEX and GATE data // Proc. Symp. Rad. in Atmos. Gar-misch-Partenkirchen, 1976. Science Press, 1977, p. 572 - 577.

6. Binenko V.I., Melentyev V.V., Nevzorov A.N. Microwave Remote Sensing of Precipitation Rate // COSPAR, Sept. 1977, Congress Int. Astr. Fed., Praha, Sept. 25 - Oct. 10, 1977. P. 141 - 151.

7. K.Ya.Kondratyev, V.I.Binenko et al. Impact of aerosols on radiative energetics of the tropical atmosphere // In: Proc. of the Int. Sci. Conf. on the Energetics of the Tropical Atmosphere, Tashkent, 1977, 14-21 Sept., WMO/ICSU, Geneva, 1978,

р. 143-149.

8. Кондратьев К.Я., Биненко В.И., -Иванов В.А. Результаты советско-американского аэрозольно-радиационного эксперимента в районе г. Ларами. - Материалы X Всесоюзного совещания по актинометрии "Использование актинометрической информации в службе погоды. Подготовка к проведению Первого глобального эксперимен-, та ПИГАП." 31.07.-05.08.1978 г. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. -с. 194-199.

9. К.Я. Кондратьев, В.И. Биненко и др: Радиационные свойства облачно-аэрозольного слоя над городом ••'// Тезисы докладов XI Всесоюзного совещания по .актинометрии. ч.. У.. Радиация, аэрозоль и облака. - Таллин, 1-980, с. 35-40.

10. Биненко В.И., Пятовская Н.П. Комплексные подспутниковые эксперименты в Арктике по изучению переноса радиации в атмосфере. Первая Всесоюзная конференция "Биосфера и климат по данным космических исследований" // Баку, Издательство "Элм", 1982, с. 63-66.

11. Биненко В.И., Пятовская Н.И. Радиационные характеристики облаков в различных географических зонах // Материалы XII совещания по актинометрической информации для нужд народного хозяйства . Иркутск, 1984, с. 114 - 116.

12. Кондратьев К.Я., Биненко В.И., Мельникова И.Н. Поглощение солнечной радиации облачной и безоблачной атмосферой // Международное совещание-семинар по проблеме "Аэрозоль, облачность, радиация в Арктике, IWACARP-95", 10 - 12 октября 1995 года. СПб, ААНИИ.

13. Биненко В. И., Мельникова H.H., Михайлов В.В. Оптические характеристики облаков в разных географических зонах // Международное совещание-семинар по проблеме "Аэрозоль, облачность, радиация в Арктике, IWACARP-95", 10 - 12 октября 1995 года. СПб,

ААНИИ.

II. Статьи, главы из книг, монографии

14. Дьяченко Л.Н., Черненко В.И., Биненко В.И. Возможности'

использования ИК-техники при обнаружении лесных пожаров с летательных аппаратов // Труды ГГО, 1970, вып. 252, с. 2G-34.

15. Биненко В,И., Дьяченко Л.Н., Кондратьев К.Я., Черненко А.И. Обнаружение очагов горения малых размеров методом ИК-съенки // труды ГГО, 1972, ВЫП. 275, с. 226-236.

16. Биненко В.И., Дьяченко Л.Н., Кондратьев К.Я., Черненко А.И. Инфракрасное картирование крупных лесных пожаров // Труды ГГО, 1972, вып. 275, с. 237-244.

17. В.И. Биненко и др. Измерение спектральных характеристик отражения, пропускания и поглощения облачности в интервале длин ВОЛН 0.35 - 2.5 МКМ // Труды ГГО, 1973, ВЫП. 317, С. 3 - 7.

18. Биненко В.И., Кондратьев К.Я: Результаты полного радиационного эксперимента в облачной атмосфере // Труды ГГО, 1973, вып. 317, с. 8 - 16.

19. Биненко В.И., Гришечкин B.C., Кондратьев К.Я. Комплексный радиационный эксперимент в облачной атмосфере // Труды ГГО, 1973, вып. 322, с. 57-67.

20. Биненко В.И., Кондратьев В.Я. Спектральное альбедо сло-истообразной облачности в диапазоне длин волн 0.35 - 0.95 мкм // Труды ГГО, 1973, ВЫП. 322, С. 68 - 76.

21. Биненко В.И., Васильев О.Б., Гришечкин B.C., Кондратьев К.Я. Спектральное распределение лучистого притока тепла при наличии сплошной облачности // Труды ГГО, 1973, вып. 322, с. 77 -S0.

22. Биненкс! В:И'., Кондратьев К.Я. Вертикальные профили радиационных характеристик типичных облачных образований // Труды ГГО, 1975, вып. 331, с. 3 - 16.

23. Биненко В.И., Васильев О.Б., Гришечкин B.C., Кондратьев К.Я. Поглощение радиации Солнца облачными слоями и изменчивость спектральных радиационных характеристик облачной атмосферы // Труды ГГО, 1975, ВЫП. 331, с. 17 - 26. •

24. Биненко В.И., Чапурский Л.И. Спектральные характеристики углового распределения яркости, альбедо пропускания и поглощения сплошной слоистообразной облачности //- Труды ГГО, 1975, вып. 331, с. 27 - 35.

25. Биненко В.И., Краснокутская Л.Д., Фей'г'ельсон Е.М., 4ä-пурский Л.И. О сравнимости измеренных и вычисленных потоков и

притоков солнечного излучения в атмосфере // Известия АН СССР, ФАО, 1975, Т. 11, N 11, С. 1138-1146.

26. Биненко В.И. и др. Результаты спектральных измерений // В кн.: Полный радиационный эксперимент (под ред. К.Я. Кондратьева и Н.Е.Тер-Маркарянц), 1976, Л., Гидрометеоиздат, с. 60-127, 216 - 236.

27. Биненко В.И. и др. Сопоставление расчетных и измеренных величин радиационных потоков и притоков тепла. Оценка аэрозольных эффектов // В кн.: Полный радиационный эксперимент (под ред. К.Я. Кондратьева и Н.Е.Тер-Маркарянц), 1976, Л., Гидрометеоиз-дат, с. 128-176.

28. Биненко В.И., Мелентьев В.В. Некоторые результаты одновременных измерений радиояркостной температуры и микроструктуры осадков в период проведения АТЭП // Труды ГГО, 1976, вып. 371, с. 144 - 150.

29. Биненко В.И., Невзоров А.Н. Результаты измерений микроструктуры облаков и осадков с самолета-лаборатории ГГО ИЛ-18 в период проведения АТЭП // Труды ГГО, 1977, вып. 393, с. 51-54.

30. Биненко В.И., Васильев О.В., Гришечкин B.C., Кондратьев К.Я. Радиационные характеристики атмосферы в период проведения советскоамериканского аэроэольно-радиационного эксперимента над г.Рыльском // Труды ГГО, 1977, вып. 393, с. 3-7.

31. Андреев С.Д., Биненко В.И. и др. Аэростатные измерения в совместных 'экспериментах 1975 - 1976 г.г. // В мон. Атмосферный аэрозоль и его влияние на перенос радиации (под ред. К.Я.Кондратьева), 1978, Л., Гидрометеоиздат, с. 15-39.

32. Биненко В.И. и др. Самолетные измерения в тропосфере по программе совместного эксперимента 1975 г. // В мон. Атмосферный аэрозоль и его влияние на перенос излучения (под ред. К.Я.Кондратьева), 1978, Л., Гидрометеоиздат, с. 40-53.

33. Биненко В.И., Кондратьев К.Я. О влиянии аэрозоля на перенос длинноволновой радиации в атмосфере // Труды ГГО, 1979, вып. -415, с. 8-13.

34. Биненко'В.И. Соотношение интегрального и ''спектрального альбедо над водной поверхностью // Труды ГГО, 1980, вып. 434,

"с. 29-32.

35. Биненко В.И. Определение эффективных значений показателя преломления атмосферного аэрозоля // Труды ГГО, 1980, вып. 434, С. 33-38.

36. К.Я.Кондратьев, В.И.Биненко, Л.Р.Дмитриева-Арраго и др. Глобальный аэрозольно-радиационный эксперимент // Метеорология и гидрология,■1980, N 9, с. 3-11.

37. К.Я.Кондратьев, В.И.Биненко, В.Ф.Жвалев и др. 'Аэрозоль и климат // Обнинск, ВНИГМИ-МЦД, 1980, вып.1. - 54 с.

38. Кондратьев К.Я. и др. Самолет-лаборатория ИЛ-18 (летающая лаборатория многоцелевого назначения) // 1981, М., Гидроме-теоиздат. - 65 с.

39. Кондратьев К.Я., Биненко В.П., Петренчук О.П. Радиационные свойства облаков, подверженных антропогенному влиянию города // Известия АН СССР, ФАО, 1981, т. 17, N 2.

40. Биненко В.И. Спектральные и интегральные радиационные характеристики слоистообразных облаков // В кн.: Радиация в облачной атмосфере (под ред. Е.М.Фейгельсон), 1981, Л., Гидрометеоиздат, с. 160 - 165.

.41. Биненко В.И., Петренчук О.П. Радиационные свойства облаков, подверженных влиянию города // В кн.: Радиация в облачной атмосфере (под ред. Е.М.Фейгельсон), 1981, Л., Гидрометеоиздат, с. 165-170.

42. Первый глобальный эксперимент ПИГАП. т. 2. Полярный аэрозоль, протяженная облачность и радиация (под ред. К.Я. Кондратьева и В.И.Биненко), 1981, Л., Гидрометеоиздат. - 152 с.

43. Биненко В.И., Иванов В.А., Петрухин В.А. Аэрозольные измерения в Арктике и в районе вулканов // Первый глобальный эксперимент ПИГАП. т. 2. 1981, Л., Гидрометеоиздат, с. 101-106.

44. Кондратьев К.Я., Биненко В.И. Атмосферный аэрозоль полярных районов // ПГЭ ПИГАП, т. 2. 1981, Л., Гидрометеоиздат, с. 92-100.

•45. Биненко В.И., Кондратьев К.Я._ Результаты самолетных из-

мерений облачности и радиации, выполненное; в'восточной Арктике в

течение СНП-2 Глобального метеорологического-эксперимента // ПГЭ

ПИГАП, т. 2. полярный .аэрозоль, протяженная облачность. 1931, т*

Л., Гидрометеоиздат, С. 48-62.

46. Буйков М.В., Кондратьев К.Я., Биненко. В.И., Хворость -янов В.И. Сравнение рассчитанных и измеренных характеристик адвективного тумана и слоистого облака надо льдом // ПГЭ ПИГАП, т. 2. 1981, Л., Гидрометеоиздат, с. 63 -.72.

47. Кондратьев К.Я., Биненко В.И. Протяженная облачность и радиация // ПГЭ'ПИГАП, т. 2. 1981, Л., Гидрометеоиздат, с. 5 -4 7'. '*."''

48. Биненко В.И., Пятовская Н.П., Сутовский В.М. Подспутниковый эксперимент в Арктике // ПГП ПИГАП, т. 2. 1981, Л., Гидрометеоиздат, с. 107-114.

49. Кондратьев К.Я., Биненко В.И., Дьяченко Л.К., Мухенберг В.В., Корзов В.И. Альбедо и угловые характеристики отражения подстилающей поверхности и облаков // 1981, Л., Гидрометеоиздат. - 232 с.

50. Биненко В.И., Иванов В.А., Лебединов В.Г. Аэрозоль-но-радиационные измерения в Приаралье // Труды ГГО, 1982, вып. 462, с. 37-43.

51. Кондратьев К.Я., Биненко В.И., Жвалев В . Ф . , Иванов В.А. Пылевой аэрозоль и протяженная облачность: их влияние на радиационный режим и климат // Бюллетень ВМО, 1983, т. 32, N 2, с. 132 - 139.

52. Binenko V.I. Spectral and integral radiation characteristics St clouds // In - Radiation in a cloudy (ed. E.M.Feigel-son). Hollandin, 1984, p. 160 - 165.

53. Binenko V. I. , Petrenchuk O.P. Radiative properties clouds antropogenic influence // In - Radiation in a cloudy (ed. E.M. Feigelson) . Hollandin, 1984, p. 165 - 170.

54. Кондратьев К.Я., Биненко В.И. Влияние облачности на радиацию и климат // 1984, Л., Гидрометеоиздат. - 240 с.

55. Kondratyev К.Ya., Binenko V.I. Variability of radiative properties of clouds from aircraft measurements // Geofis. Int.,

1984, V. 22, N 4, p. 293 - 310.

56. Биненко В.И. Излучательная способность облаков // Труды ГГО, 1985, вып. 489, с. 24 - 27. '

57. Kondratyev К. Ya. , Binenko V.I. Optical propert'iês of dirty clouds // Boundary layers Meteorol., 1987, Geneva, v. 41, N 4, p. 131 - 143. V

58. Кондратьев К,Я., Биненко В.И. Перистые облака, радиация и климат // Итоги науки и техники. Сер. Метеорология и климатология. - т. 18. М: ДИНИТИ, 1988. - 140 с.

— t

59. Кондратьев К.Я., Биненко В.И. Особенности спектральных

радиационных ' характеристик слоистообразных облаков над городом // Сборник научных трудов (межвузовский). Прикладные вопросы физики атмосферы. - 1989, Л., с. 3 - 9.

60. Биненко В.И., Харшвардан. Влияние аэрозоля на перенос радиации // В кн.: Аэрозоль и климат (под ред. К.Я. Кондратьева) 1991, Л., Гидрометеоиздат, с. 427-487.

61. Биненко В.И., Запорожец А.И., Калинин А.И. Физико-химические методы контроля нитратов, тяжелых металлов и некоторых хлорорганических соединений в воде // Межвузовский сборник научных трудов СПбТЭИ. 1992, Санкт-Петербург, с. 15-19.

62. Биненко В.И., Солдатова М.К., Малевский А.А. Спектральные методы обнаружения некоторых экзогенных загрязнителей в воде // Техника и технология защиты окружающей среды. 1992, ЛДНТП, с. 121-126.

63. Кондратьев К.Я., Биненко В.И., Мельникова И.Н. Об "избыточном" поглощении облаками солнечной радиации в видимой области спектра // доклады РАН, 1995, т. 345, N 6, с. 816-818.

64. Кондратьев К.Я., Биненко В.И., Мельникова И.Н. Поглощение солнечной радиации облачной и безоблачной атмосферой // Метеорология и гидрология, 1996, N 2, с. 14-23.

65. Kondratyev K.Ya., Binenko V.I., Melnikova I.N. Absorption of solar radiation by clouds and aérosols in the visible wavelength région // Meteoroïqgy and Atmospheric Physics, 1996. (in press). i --- •