Особенности географического распределения эритемной ультрафиолетовой радиации на территории России

Осипова, Татьяна Николаевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Особенности географического распределения эритемной ультрафиолетовой радиации на территории России
ВАК РФ 25.00.30, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Особенности географического распределения эритемной ультрафиолетовой радиации на территории России"

Сапкт-Петсрбургский государственный университет

На правах рукописи

Осипова Татьяна Николаевна

ОСОВШКЮС'ГИ ГЕОГРАФИЧЕСКОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОРИТНМИОЙ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЙ РАДИАЦИИ НА ТЕРРИТОРИИ РОССИИ

Специальность 25.00.30 — метеорология, климатология, агрометеорология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Санкт-Петербург 2005

Диссертация выполнена на кафедре климатологии и мониторинга окружающей среды факультета географии и геоэкологии Санкт-Петербургского государственного университета

Научный руководитель:

доктор географических наук, профессор Арапов Павел Павлович

Официальные оппонеигы: доктор географических наук,

профессор Ефимова Нина Андреевна

кандидат географических наук, старший научный сотрудник Брязгин Николай Николаевич

Ведущая организация:

Главная геофизическая обсериаюрия им. А. И. Воейкова

Защита состоится » декабря 2005 г. в 15:00 часов ауд.74 на заседании диссертационного совета Д 212.232.21 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Санкт-Петербургском государственном универсигею но адресу: 199178 Саикт-Нсюрбург, В.О. 10-ая линия, д.ЗЗ.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Санкг-11стсрбур1ского государственного университета по адресу: Университетская наб.,7/9

Автореферат разослан «¿^ » октября 2005 г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета кандидат географических наук, доцент

Г. И. Мосолова

2.00&-4 /92 41

'¿195785

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Солнечная радиация, включая ультрафиолетовый (УФ)-спектр, является одним из основных климатообразующих факторов. Известно, что человек чутко реагирует на изменение количества поступающей УФ-радиации, поэтому повышение уровня достигающей земной поверхности УФ-радиации, вызываемое различными причинами, считается одной из наиболее важных проблем в последние десятилетня. Негативные последствия для человека вызывает и УФ-недостаточность, которая отмечается в полярных и субполярных областях земного шара. Наиболее важным и очевидным проявлением действия коротковолновой УФ-радиации на человека является образование фотоэритемы и те последующие реакции, которые развиваются вслсд за се появлением. Длины поли, вызывающие эритему, лежат между 280 и 320 им. Ультрафиолетовая радиация данного диапазона называется эритемпой ультрафиолетовой радиацией (ЭУФР).

Одним из факшров, определяющих количество УФ-радиации являечея общее содержание озона (ОСО). Значительное его уменьшение над Антарктикой и прилегающими к ней регионами, наблюдаемое с конца 1970-х годов, становится все более заметным в последние десятилетия. Этот процесс сопровождается увеличением количества ультрафиолетовой радиации (УФР), поступающей на земную поверхность. Так, согласно некоторым оценкам, понижение ОСО на 1% сопровождается повышением УФ-радиации на 1,3 %. Имеется ряд работ, в которых указывается и на снижение УФ-радиации, обусловленное, в частности, изменением мощности облачного покрова. За последние годы особенно возрос интерес к данным о пространственно-временной изменчивости поля ультрафиолетовой радиации в связи с

выявленными трендами ОСО. рос национальная

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА

■ I к» V

пострадавших в мире людей от ее воздействия.

С 1993 г. в данном направлении ведутся исследования ВОЗ в рамках программы Prévention of Blindness, приоритетными направлениями которой являются вопросы потенциальной опасности увеличения УФР для зрения людей.

В настоящее время Всемирная Метеорологическая организация (ВМО) уделяет большое внимаиие изучению проблемы изменения количества УФ-радиации в связи с глобальными климатическими изменениями. Основные задачи современной деятельности ВМО в данном научном направлении сформулированы в программе исследований под названием Global Atmosphère Watch Programme (2001-2007 гг.). Главные цели программы следующие: дальнейшее развитие и координирование сети глобального мониторинга УФР, изучение климатических особенностей в распределении УФР, в частности распределение средних значений, приходящей па земную поверхность УФР и степень ее изменчивости.

Несмотря на большое количество научных программ, посвященных данному вопросу, актуальность проблемы остается очевидной, т. к. на сегодняшний день исследования пространственных неоднородностей УФР, региональных особенностей и их тенденций освещены крайне недостаточно.

Целью диссертационной работы является выявление особенностей географического распределения эритемной ультрафиолетовой радиации на территории России по данным спутниковых измерений и обнаружение закономерностей ее изменчивости в зависимости от сезона для определения

районов с наименее благоприятным УФ-режимом.

Поставленная цель достигалась путем решения следующих задан:

1. Исследование пространственного распределения среднемесячных значений ЭУФР в марте, когда влияние УФ-радиации становится ощутимым и в июне, когда её влияние максимально.

2. Анализ показателей межгодовой и впутримесячной изменчивости ЭУФР.

3. Исследование пространственных связей ЭУФР.

4. Выделение районов с синхронным ходом ЭУФР в течение исследуемого периода.

5. Анализ типов распределения ЭУФР и выделение районов с одинаковым типом распределения ЭУФР.

Научная новизна работы. Иа основе результатов обработки данных спутниковых наблюдений впервые выполнено климатологическое обобщение и выявлены основные закономерности распределения приземной эритемной ультрафиолетовой радиации (ЭУФР) для территории России.

Практическая значимость. Проведенное подробное районирование дает более детальное представление о регионах с благоприятными и неблагоприятными условиями воздействия ЭУФР на население. Результаты проведенных исследований могут стать основой для административно-управленческих решений по рациональному использованию ресурсов естественной УФ-радиации в гелиотерапии и курортологии, и по предотвращению негативных последствий воздейсшия УФР.

Связь с научными программами. Диссертационное исследование выполнялось в рамках научной программы «Фундаментальные исследования высшей школы в области естественных и гуманитарных наук. Университеты России» ( тема " Диагноз и анализ возможных причин изменения элементов климата в Северном полушарии") в 2000 -2002 гг. Основные положения работы рассматривались па заседании научного семинара кафедры климатологии и мониторинга окружающей среды.

Материалы исслсдошшин. Фрагментарность наблюдении н отсутствие на территории России сети наземных станций, проводящих регулярные наблюдения за УФ-радиацией определяет важность использования соответствующих данных спутниковых наблюдений. В представленной работе использованы данные, полученные с помощью аппаратуры Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS), установленной на американском спутнике «Ninibus-7». Данные представляют собой ежедневные экспозиции приземной эритемпой ультрафиолетовой радиации (в дальнейшем ЭУФР), восстановленные по интенсивности обратно рассеянного излучения с использованием уравнения радиациоппо! о переноса и дополнительной информации. Значения ЭУФР выражены в условных эффективных единицах Эр/ м2 ( в дальнейшем Эр), характеризующих степень облученности кожи человека, т.е. фотоэритему, вызванную воздсйсшисм УФ-радиацией с длинами волн 280-400 нм.

Данные предоставлены Исследовательским центром Goddard Space Flight Center USA NASA в виде ежедневных значений ЭУФР в узлах координатной сетки с шагом 1,25° по долготе (от 180°з.д. до 180 в.д.) и с шагом в 1° по широте (от 64,5° ю.ш. до 64,5° с.ш) за период 1980 по 1992 гг.

Методы исследований. Для исследования прост рапстнеппо-времеиной структуры ЭУФР использовались статистические методы. Статистические оценки основывались на первых четырех моментах распределения ЭУФР (средних значениях, среднеквадратичсских отклонениях, показателях асимметрии и эксцесса). Вклад межгодовой изменчивости определялся с помощью дисперсионного анализа. Пространственная структура ЭУФР исследовалась методами корреляционного и кластерного анализов.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту: 1. Распределение ЭУФР по территории России в основные сезоны года имеет характер близкий к широтному, что согласуется с результатами ранее проведенного теоретического анализа. Однако в некоторых регионах

широтный характер может значительно нарушаться. При этом существенно, что увеличение ЭУФР с широтой весной значительно больше, чем летом. Сезонные различия наблюдаются и в междусуточных коэффициентах корреляции (весной они выше, чем летом), что необходимо учитывать при оценке ошибки климатических расчетов.

2. В исследованные сезоны для всей территории России вклад межгодовой изменчивости ЭУФР в общую дисперсию меньше, чем вклад внутримесячной изменчивости. Изменчивость ЭУФР от года к году записи I от широты и сезона.

3. В распределении ЭУФР по территории России заметно нроявлякнея мезомасштабные неоднородности её полей. Группы связанных значений ЭУФР образуют пространственную структуру кластеров, по размерам сопоставимых с климатическими областями.

4. Районирование территории России по характеристикам эритемной ультрафиолетовой радиации должно проводиться с учетом пространственной неоднородности всех четырех первых статистических моментов.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Общий объем работы, включая приложение 137 страниц, в том числе 20 рисунков, 35 таблиц. Список литературы содержит 105 наименований.

Содержание диссертации. Глава!. Исследование эритемной ультрафиолетовой радиации. Общее количество УФ-радиации в интегральном потоке, достигающем земной поверхности по разным оценкам не превышает 3-5%. Одним из основных факторов, определяющих уровни и вариации приземной УФ-радиации, является угловая высота Солнца, которая формирует широшое распределение УФ-радиации. Между тем существуют и другие факторы. Прямая УФ-радиация, достигающая земной поверхности изменяется п количественно и качественно. Общее содержание озона оказывает большое

влияние на УФ-радиацию с длинами волн короче 315 нм. Интенсивность всех видов радиации в этой области уменьшается на 50-60% при удвоении общего содержания озона. Одним из важных факторов, влияющих на перенос УФР через атмосферу является облачность. Изменение прозрачности атмосферы приводит к резкому изменению прямой и рассеянной УФ-радиации. Ослабление Уф-радиации, обусловленное аэрозолем в среднем достигает 215%, а в регионах скопления городов до 30%. Естественная УФ-радиация, достигающая поверхности Земли, распределена крайне неравномерно по территории России. Наряду с периодами и районами ультрафиолетовой недостаточности есть периоды и районы ярко выраженного избыточного УФ-облучения.

На основании результатов многолетних исследований УФ-радиации, проводимых группой ученых под руководством В. А. Белинского в Московском Государственном университете, в 1972 г. были выделены широтные зоны на территории СССР в отношении основных характеристик режима УФ-радиации. Вся территория СССР была разделена на три

основные широтные зоны:

1) зона УФ-дефицита, расположенная севернее широты 57,5е с.ш.;

2) зона УФ- комфорта, лежащая между широтами 57.5° и 42,5° с.ш.;

3) зона длительного избыточного облучения, расположенная южнее широты

42,5° с.ш. Каждая зона в свою очередь была разделена на подзоны. Расчеты показателей УФ-климата проводились на основе построения теоретической радиационной модели атмосферы в УФ-области спектра. Проводя такое районирование, сложно было учесть все факторы, нарушающие зональность распределения УФ-радиации по территории, а также исследовать её внутримесячную структуру.

Глава 2. Особенности режима эритемной ультрафиолетовой радиации на территории России.

Пространственно временная изменчивость ЭУФР исследовалась отдельно для пяти широтных зон, которые соответствуют подзонам, выделенным в ргзультате районирования территории бывшего СССР В. А. Белинским. Были вабраны следующие зоны:

1-я зона - значительного УФ-дефицита (64,5° с.ш - 62,5° с.ш.);

2-я зона - умеренного УФ-дефицита (62,5° с.ш. -57,5° с.ш.);

3-я зона — УФ-комфорта и дефицита УФ-излучения в середине зимы

(57,5° с.ш. - 52,5 0 с.ш.);

4-я зона - оптимального комфорта (52,5° с.ш. - 47,5° с.ш.);

5-я зона - избыточного УФ-излучения летом (47,5° с.ш. - 42,5° с.ш.).

Для характеристики режима эритемной ультрафиолетовой радиации в марте и в июне 5ыли рассчитаны ее средние многолетние месячные значения для 107 пунктов по ежедневным данным за 13 лет. Для более наглядного представления имеющегося табличного материала, среднемесячные значения ЭУФР с учетом их ошибки были нанесены на картографические основы (рис.1, 2). В среднем на территории России ЭУФР в марте изменяется зонально в пределах от 5,4 на севере до 64,4 Эр на юге. Однако, зональность незначительно нарушается, и повышение ЭУФР в районе предгорья Южного Урала и в Алтае-Саянской области можно объяснить увеличением количества ясных дней в весенний период. Большие значения ЭУФР наблюдаются также на юге Европейской части России. Необходимо отметить, что различная повторяемость ясных дней в марте в выделенных зонах, тесно связанная с распределением облачности, может приводить к заметным различиям в значениях ЭУФР. В пределах одной широтной зоны среднемесячные значения ЭУФР могут различаться в два раза и более.

Рис 1 Средняя многолетняя эритемная УФР (Эр) на 1ерритории России Мар!

Рис. 2. Средняя многолетняя эритемная УФР (Эр) на территории России Июнь

Несмотря на сезонное увеличение ОСО в 1-ой, 3-ей 4-ой (64,5°-62>5и с.ш.; 57,5°-47,5°с.ш.) зонах, наибольшие значения ЭУФР наблюдаются в районах Средней и Южной Сибири: на севере Приленского плато, па побережье Байкала и на юге Забайкалья. Это связано с большой повторяемостью ясных дней в весенний период. Необходимо отметить, что максимальные значения

ЭУФР наблюдаются на побережьях крупных водоемов таких как Вилюйское водохранилище, Камское водохранилище и оз. Байкал, что еще раз подтверждает влияние облачности на распределение ЭУФР. Минимальные значения ЭУФР в 1-ой (64,5°-62,5° с.ш), 3-ей (57,5° -52,5° с.ш.) и 5-ой (47,5°-42,5° с.ш.) зонах наблюдаются в районе Дальнего Востока. Береговая зона дальневосточной территории характеризуется большой повторяемостью пасмурных дней по сравнению с центральными районами. Основная ошибка среднемесячных значений ЭУФР в марте .изменяется от 5 до 10 %. При одинаковой длине ряда такой диапазон ошибок свидетельствует о разной изменчивости ЭУФР в пространстве. Наибольшая ошибка характерна для районов с большей изменчивостью ЭУФР. В 1-ой, 2-ой и 3-ей широтных зонах (64,5 0 с.ш.- 52,5 0 с.ш.) изменчивость увеличивается к востоку достигая максимальных значений в Северо-Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. Основная ошибка среднемесячных значений ЭУФР в июне изменяется от 3 до 5 %. Такие значения ошибок свидетельствуют о меньшей изменчивости ЭУФР в июне, по сравнению с мартом. Наибольшая ошибка характерна для южных районов Дальнего Востока, наименьшая - для южных районов Европейской территории. В среднем на территории России ЭУФР в июне изменяется в пределах от 95,1 на севере до 259,7 Эр на юге. Увеличение ЭУФР с широтой в июне меньше, чем весной. Расположение изолиний в июне сохраняет широтный характер. Наблюдается равномерное увеличение ЭУФР с севера на юг. Зональность нарушается в районе Восточной Якутии, Чукотского полуострова, Колымского нагорья и в береговых районах Приморского Края. Уменьшаются различия в значениях ЭУФР в пределах одной широтной зоны. Если в марте изменения ЭУФР от 1-ой до 5-ой зоны увеличивается в 5-6 раз, то в июне в 1,5-2 раза. В 1-ой широтной зоне максимальные значения ЭУФР отмечены в районе Восточной Якутии, т. к. именно к востоку от Лены наблюдается самая большая продолжительность солнечного сияния, что связано с малооблачной погодой. В западной части Средне-Сибирского плоскогорья, и особенно в

долине р. Енисей облачность увеличивается, и соответственно уменьшения величина ЭУФР. Это отражается в характере распределения изолиний. Нарушение зональности в распределении изолиний может быть связано и с летним уменьшением ОСО над данной территорией.

Во всех широтных зонах кроме 1-ой максимальные значения ЭУФР отмечаются на Европейской территории. В июне во всех широтных зонах минимальные значения ЭУФР наблюдаются в прибрежной зоне Дальнего Востока, что Нарушает зональность в распределении изолиний особенно на юге данного района. Таким образом, среднемесячные значения ЭУФР в 5-ой зоне равны значениям ЭУФР 4-ой зоны.

Анализ изменчивости эритемной ультрафиолетовой радиациии проводился по коэффициенту вариации. Для выявления районов с наиболее и наименее устойчивым режимом ЭУФР значения коэффициентов вариации были нанесены на картографическую основу с учетом максимального значения ошибки (рис.3, 4). В марте коэффициент вариации изменяется по территории России от 0,38' до 0,83. Минимальная изменчивость ЭУФР наблюдается на юге Дальнего Востока и на Северном Кавказе, максимальная - на Европейской территории и на северо-востоке Сибири. Значительная изменчивость ЭУФР на Европейской территории в марте объясняется развитием циркуляционных процессов, которые являются основной причиной непериодических изменений в ходе метеорологических элементов. Исключительно большой устойчивостью ясного неба отличаются южные районы Европейской территории, что уменьшает изменчивость ЭУФР. В июне коэффициенты вариации характеризуются меньшими значениями, изменяясь по территории от 0,25 до 0,43 и уменьшаются на Европейской территории к югу, а на Дальнем Востоке к северу, что также можно объяснить синоптической ситуацией.

Для оценки влияния межгодовой изменчивости был проведен дисперсионный анализ ЭУФР для каждого пункта. В результате анализа

Рис. 3. Коэффициент вариации (%) средней многолетней эритемпой УФР. Март

Рис. 4. Коэффициент вариации (%) средней многолетней эритемпой УФР. Июнь

было выявлено, что, как в марте, так и в июне для всех пунктов вклад

межгодовой изменчивости в общую дисперсию меньше, чем вклад

изменчивости внутри каждого месяца. Средние значения вклада межгодовой изменчивости для каждой широтной зоны различаются и изменяются но сезонам. В марте они в среднем составляют: для 1-ой зоны 6%, ля 2-ой зоны 8%, для 3-й зоны 10%, для 4-ой зоны 15%, для 5-ой зоны 18%. В июне: для 1-ой зоны 13%, для 2-ой зоны 16%, для 3-й зоны 14%, для 4-ой зоны 11%, для 5-ой зоны 6%. В марте вклад межгодовой изменчивости в общую дисперсию увеличивается с севера на юг от 6 до 18 %. В июне межгодовая изменчивость в южных районах России меньше, чем в марте. Последнее можно объяснить большей устойчивостью синоптических процессов, которые мало изменяются от года к году. В результате анализа были выявлены статистически значимые систематические отклонения ЭУФР от года к году почти на всех пунктах. Только на одном пункте вблизи Пятигорска вклад изменчивости внутри каждого месяца был много больше, чем вклад межгодовой изменчивости, т.к. в южных районах России в июне количество часов солнечного сияния возрастает и более устойчиво от года к году. Глава 3. Пространственная структура эритемной ультрафиолетовой радиации на территории России.

При исследовании взаимосвязей между ЭУФР внутри широтных зон использовался метод корреляционного анализа, поскольку естественно предполагать наличие связи между значениями ЭУФР на соседних станциях. Для исключения сезонного хода и внутрирядной связности были рассчитаны коэффициенты корреляции не между абсолютными значениями ЭУФР, а между отклонениями ежедневных значений ЭУФР от средних 13-летних для каждого дня.

Результаты корреляционного анализа показали, что во всех широтных зонах наблюдаются довольно тесные связи между значениями ЭУФР в марте. Коэффициенты корреляции изменяются от 0,24 до 0,91. В июне количество статистически значимых связей уменьшается (табл.1 ).

Таблица 1. Число внутриширотных корреляционных связей ЭУФР

с г >0,50.

1-я зона 2-я зона 3-я зона 4-я зона 5-я юна

Мар| 17 51 60 59 26

Июнь 5 22 26 18 17

В работе была проведена оценка корреляционных связей в зависимости от расстояния (от 80 до 600 км). В марте коэффициенты корреляции < 0,50 наблюдаются на расстоянии > 350 км. Причем до этого расстояния нижний предел составляет 0,50 - 0,60. Начиная с 400 км коэффициенты корреляции составляют 0,40 - 0,20. В июне коэффициент корреляции 0,35 может наблюдаться на расстоянии до 300 км. Начиная с 400 км связь затухает, и коэффициенты корреляции могут составлять 0,13 -0,20. Таким образом, затухание связи становится заметным на расстоянии более 350 км. Для пунктов, расположенных друг от друга на расстоянии 350 км и более, в июне коэффициенты корреляции редко превышают 0.50. Такому распределению связей способствует формирование мезомасштабных процессов облачности в условиях неоднородной подстилающей поверхности. Так на Европейской территории России в весенние месяцы облачные массивы, простирающиеся на расстоянии 500 - 1000 км и более, наблюдаются редко. В летний период вероятность таких облачный систем становится еще меньше.

Для выявления групп станций со сходным режимом ЭУФР был использован метод кластерного анализа. В качестве правила объединения или связи использовалась одиночная связь. В качестве меры расстояния использовалась величина с! = 1-г , где г- коэффициент линейной корреляции между отклонениями ежедневных значений ЭУФР от средних 13-летпих для каждого дня. Внутри каждой исследуемой широтной зоны в группы объединялись пункты, для которых значения с1 не превышали 0,50".

В результате кластерного анализа были выделены группы пунктов в пределах климатических областей. Так в марте и в июне на Европейской территории можно выделить группы пунктов в пределах: северной климатической области (западный район), центральной климатической области (западный и восточный районы), южной климатической области и Северного Кавказа. Расстояние между самыми удаленными пунктами в пределах группы может достигать 1400 км. Граница между западными и восточными районами областей Проходит по водоразделу Ладожского и Онежского озер, Валдайской и Средне-Русской возвышенностям. На территории Восточной Сибири в марте группы выделяются в пределах Центральноякутскокй области, Северо-Восточной Сибири, Алтае-Саянской области, Приангарской, Байкальской и Забайкальской областей. Расстояние между пунктами внутри групп от 500 до 2000 км. В июне в Восточной Сибири можно выделить большее количество групп, объединяющих пункты, находящиеся на расстоянии от 250 км до 900 км друг от друга в пределах одной климатической области. БоЛьшее количество групп в июне на территории Восточной Сибири объясняется неоднородностью подстилающей поверхности территории и влиянием орографии па мезомасштабныс процессы. На юге Восточной Сибири в горных районах создается большая неравномерность в пространственном распределении облачных систем. Причем вероятность появления облачных систем, занимающих обширные пространства, мала. На Дальнем Востоке как в марте, так и в июне группы пунктов объединяются в пределах Охотской, Приамурской и Приморской областей. В марте в пределах Приамурской области можно выделить группы станций В Нижнем (Восточном) И Среднем (Западном) Приамурье. Известно, что данная территория неоднородна в климатическом отношении. Глава 4. Районирование территории России по статистическим характеристикам эритемиой ультрафиолетовой радиации. Для выявления типичных характеристик распределения ЭУФР, присущих отдельным районам, определения границ их распространения и тем самым

выделения районов с различным и сходным режимом ЭУФР, было проведено районирование территории России по таким характеристикам эритемной ультрафиолетовой радиации, как средние многолетние значения, коэффициенты вариации, коэффициенты асимметрии и эксцесса. При выполнении работы были использованы методические аспекты статистической типизации гидрометеорологических характеристик. Выделение квазиоднородных районов в соответствии с этим методом осуществляется фильтрацией распределений через ряд условных фильтров: первый - качественный макромасштабный, учитывающий астрономический фактор в режиме ультрафиолетовой радиации. Второй фильтр учитывает фоновые климатические и циркуляционные особенности территории; третий — статистико-вероятностный, макро- и мезомасштабный, разделяющий территорию по параметрам распределений, четвертый -статистический, преимущественно мезомасштабный характеризующий территорию по показателям изменчивости ЭУФР.

В качестве первого фильтра были взяты границы подзон, выделенных в результате зонирования территории бывшего СССР В. А. Белинским. Для учета климатических и циркуляционных особенностей территории режим ЭУФР рассматривался в пределах климатических областей согласно районированию Б. П. Алисова. Обработка результатов на основе третьего фильтрационного условия сводилась к исследованию пнутримесячной структуры ЭУФР и режима повторяемости ее значений посредством анализа типов эмпирических распределений ЭУФР. В настоящей диссертации используется методика выделения типов распределения, предложенная 3. И. Пивоваровой и В. В. Стадник. В основу типизации были положены количественные значения коэффициентов асимметрии и эксцесса ЭУФР и их сочетания. Па территории России выделено шесть типов распределения ЭУФР:

тип I - нормальное распределение (А|< 0,4, |Е| <0,8;

тип II - положительно-асимметричное, почти нормальной крутизны А > 0,4, | Е | < 0,8;

тип III - положительно-асимметричное, островершинное А > 0,4, | Е | >0,8 (III а при значениях Е > 5,0); тип IY - отрицательно-асимметричное, почти нормальной крутизны |А <-0,4, |Е| <0,8;

тип Y - отрицательно-асимметричное, островершинное А < -0,4, Е > 0,8;

тип Y1 - симметричное плосковершинное | А | < 0,4, Е < -0,8. Поскольку на формирование эмпирического распределения оказывает влияние астрономические факторы и погодные условия, характерные для определенного времени года, то тип распределения будет изменяться в течение года в пределах географических районов (рис. 5, 6). В марте на большей части территории преобладает III тип распределения с максимальной повторяемостью значений ЭУФР близких к нижней границе, что обусловлено большой повторяемостью облачности нижнего яруса на большей части территории. В северных и самых южных районах территории России наблюдается II тип распределения, что соответствует меньшей повторяемости ЭУФР в области низких значений. Такой переход связан с уменьшением повторяемости пасмурных дней к северу. Это также обусловлено большими высотами Солнца на юге. За счет увеличения притока солнечной радиации значения ЭУФР удаляются от своей нижней границы. Несмотря на то, что асимметрия в распределении сохраняется, по абсолютному значению она ниже, чем для распределения типа III. Расположение выделенных районов в широтном направлении свидетельствует о влиянии астрономического фактора на формирование эмпирических распределений.

В июне по мере роста высоты Солнца и увеличения продолжительности дня происходит смещение повторяемости ЭУФР в сторону высоких значений.

Рис 5. Районирование 1ерршории России по |ииам распределения эршсмиой УФ-раднации. Мар(

ш а

Типы распределения Рис. 6 Районирование территории России по типам распределения эритемной УФ-радиации. Июнь

Обширные области Европейской территории, Западной, Восточной Сибири и прибрежные районы Дальнего Востока характеризуются плосковершинным распределением типа У1, которое формируется при одинаковой вероятности высоких и низких значений ЭУФР в интервале отклонений от нормы -1,5а -+ 1,5а. Отличительной особенностью данных районов является большая вероятность пасмурного неба в начале лета. Формирование 1 типа распределения происходит в условиях однородного распределения облачности в Северо-восточных районах Сибири, на Камчатке, Сахалине, в западных регионах Северного Кавказа, в Алтае-Саянской области. Таким образом, данный тип распределения характерен для прибрежных и горных районов.

На большей части Европейской территории, в Западной Сибири и в восточных и юго-восточных районах Восточной Сибири преобладает 1У тип распределения с четко выраженным максимумом повторяемости в области высоких значений. Только вблизи Астрахани наблюдается существенный положительный эксцесс (Е > 5) и ГУ тип трансформируется в У. Такая трансформация связана с усилением континентальное™ климата на юго-востоке Европейской территории.

При районировании территории в качестве показателя изменчивости ЭУФР рассматривался также и коэффициент вариации. Основные характеристики квазиоднородных областей и подобластей распределений ЭУФР на территории России представлены в диссертации в виде двух сводных таблиц.

Для выделения областей с наименее благоприятным режимом ЭУФР помимо среднемесячных её значений необходимо учитывать дополнительные характеристики УФ-климата. Причем для каждого сезона степень влияния каждой характеристики будет различна.

В марте, когда на большей части территории России преобладают низкие значения ЭУФР, негативное влияние на организм человека будут оказывать

значительные междусуточныс колебания ЭУФР. Так в Санкт-Петербурге разница в значениях ЭУФР между предыдущим и последующим днями и некоторые годы достигает 30 единиц (1989 г.), т.е. пятикратное суточное изменение. Поэтому основным критерием для определения областей с наименее благоприятным режимом ЭУФР в марте внутри одной широтной зоны могут служить высокие значения коэффициентов вариации в данной области, относительно других областей. По данному критерию, наименее благоприятными можно считать следующие области:

1-я зона — Чукотско-Анадырская (коэффициент вариации 70-80%);

2-я зона — области Европейской территории и Камчатская, (коэффициент вариации 60-70%); 3-я зона — области Европейской территории (коэффициент вариации 60-70%); 4-я зона — области Европейской территории (коэффициент вариации 70-90%); 5-я зона — области Европейской территории (коэффициент вариации 6070%).

В северных районах весной наряду с проблемой ультрафиолетовой недостаточности существует и проблема избыточной облученности ЭУФР, обусловленной повышенным влиянием альбедо снежного покрова. Наиболее неблагоприятное воздействие на организм человека п марте может наблюдаться в полярных и субполярных областях, т.е. в 1-ой зоне значительного УФ-дефицита (64,5° с.ш - 62,5° с.ш.). Причем внутримесячный ход ЭУФР в марте может различаться по своему характеру от года к году. Условно характер хода ЭУФ-радиации можно подразделить на следующие типы: 1 тип - плавный рост значений ЭУФР в течение месяца;

2 тип - резкое повышение значений ЭУФР в 1-ой декаде месяца;

3 тип - резкое повышение значений ЭУФР во 2-ой декаде месяца; За тип - максимальные значений ЭУФР наблюдаются во 2-ой декаде месяца;

4 тип - резкое повышение значений ЭУФР в 3-ей декаде месяца.

На фоне общего сезонного роста значений ЭУФР, причиной таких различий являются метеорологические факторы, например, преобладание того или

иного типа циркуляции атмосферы в разные декады месяца. В годы со 2 и За типами хода ЭУФР складываются наиболее неблагоприятные условия для организма человека. За исследованный период (1980-1992 гг.) неблагоприятные условия наблюдались на севере Европейский территории и чаще всего повторялись в районе Архангельска. Возможно это связано с большой повторяемостью ясных дней во второй декаде марта. Следовательно, Атлантико-арктическую область 1-ой широтной зоны можно отнести к районам с наименее благоприятным режимом ЭУФР в марте.

В июне при выделении областей с наименее благоприятным режимом ЭУФР необходимо учитывать тип эмпирического распределения. На большей части Европейской территории, в Западной Сибири и в восточных и юго-восточных районах Восточной Сибири преобладает 1У тип распределения с четко выраженным максимумом повторяемости в области высоких значений ЭУФР. При минимальной изменчивости такие особенности режима ЭУФР в зоне избыточного УФ-излучения нельзя считать благоприятными для организма человека. Наименее благоприятный режим ЭУФР в июне наблюдается в следующих областях: 4-я зона (52,5° с.ш. - 47,5° с.ш.) - все области Европейской территории, Забайкальская, 5-я зона (47,5° с.ш. - 42,5° с.ш.) - Континентальная Восточноевропейская. Необходимо отметить, что наиболее неблагоприятные условия складываются в районе Астрахани, где наблюдается значительная повторяемоегь высоких значений ЭУФР (У тип распределения). В 1-ой, 2-ой и 3-й широтных зонах (64,5 - 52,5 °с.ш.) такие области как Атлантико-континентальная европейская, Континентальная западносибирская (западная), Забайкальская и Охотская не следует относить к областям с неблагоприятным режимом ЭУФР. Несмотря на то, что здесь наблюдается 1У тип эмпирического распределения ЭУФР, данные области находятся в зоне УФ-дефицита, которая отличается низкими средними значениями ЭУФР. Также исключение составляет Западное Приамурье. Данная область по районированию Белинского В. А. отнесена к зоне со

следами УФ облучения в середине лета (4 зона), и в ней наблюдается 1У типу распределения ЭУФР. Но режим ЭУФР в данной области нельзя считать неблагоприятным, поскольку в ней наблюдаются низкие абсолютные значения ЭУФР, которые больше соответствуют 3-й зоне. Основные выводы. На основании исследования распределения ЭУФР в марте и в июне можно сделать следующие выводы:

1) Распределение ЭУФР по территории России как в марте, так и в июне носит широ+ный характер. Нарушение .зональности может вызываться преобладающими типами циркуляции над отдельными регионами России. Увеличение ЭУФР с широтой в марте значительно больше, чем в июне. В марте наиболее ощутимы и внутриширотные различия. В пределах одной широтной зоны среднемесячные значения ЭУФР в марте могут различаться в два раза и более. В июне межзональные и внутризональные различия значительно меньше.

2) Выявлена значительная связность временных рядов ЭУФР. Определено, что междусуточные коэффициенты корреляции в марте больше, чем в июне, и могут достигать 0,82. Данное обстоятельство необходимо учитывать при определении стандартных ошибок средних многолетних значений ЭУФР.

3) Анализ изменчивости эритемной ультрафиолетовой радийциии выявил сезонные различия. В марте коэффициент вариации изменяется по территории России от 0,38 до 0,83, отражая влияние циркуляционных процессов, которые определяют режим облачности. Минимальная изменчивость ЭУФР наблюдается на юге Дальнего Востока и на Северном Кавказе, максимальная - на Европейской территории и на северо-востоке Сибири. В июне коэффициенты вариации характеризуются меньшими значениями, изменяясь по территории от 0,25 до 0,43, и уменьшаются на Европейской территории к югу, а на Дальнем Востоке к северу, что также можно объяснить синоптической ситуацией.

4) Дисперсионный анализ показал, что, как в марте, так и в июне для всей территории России вклад межгодовой изменчивости в общую дисперсию

меньше, чем вклад изменчивости внутри каждого месяца. Средние значения вклада межгодовой изменчивости для каждой широтной зоны различаются и изменяются по сезонам.

5) Статистическая обработка наблюдений позволила провести анализ пространственно - временного изменения первых четырех моментов распределения ЭУФР (средних значений, среднеквадратических отклонений, показателей асимметрии и эксцесса).

6) На основе'типизации эмпирических распределений, предложенной 3. И. Пивоваровой и В. В. Стадник, было выделено 6 типов распределения ЭУФР. Рассмотрены факторы, приводящие к трансформации одного типа распределения в другой и зависимости от сезона.

Представленное районирование территории России по типам эмпирических распределений ЭУФР показало согласование с аналогичным районированием, проведенным 3. И. Пивоваровой и В. В. Стадник для суточных сумм солнечной суммарной радиации.

7) На основании анализа пространственной структуры эритемной ультрафиолетовой радиации на территории России можно сделать следующие выводы: во всех широтных зонах наблюдаются довольно тесные связи между значениями ЭУФР в марте; на территории России коэффициенты корреляции между значениями ЭУФР, как в марте, так и в июне изменяются в широких пределах от 0,13 до 0,92. В целом, затухание связи становится заметным на расстоянии более 350 км.

8) На основании кластерного анализа для отдельных районов выявлена синхронность хода ЭУФР. Показано, что в средних за месяц значениях ЭУФР на территории России проявляются крупномасштабные и мезомасштабные неоднородности полей ЭУФР, обусловленные региональными особенностями. Такие неоднородности могут быть сопоставлены с размерами климатических областей.

9) Для выявления типичных характеристик распределения ЭУФР, присущих отдельным районам, определения границ их распространения и тем самым

выделения районов с различным и сходным режимом ЭУФР, было проведено районирование территории России по основным статистическим характеристикам эритемиой ультрафиолетовой радиации. В результате районирования было выявлено, что климатические особенности областей оказывают влияние на режиме ЭУФР, внося значительный вклад к нарушение ее зонального распределения. Внутри одной широтной зоны могут значительно различаться как среднемесячные значения ЭУФР, так и изменчивость, и тип эмпирического распределения.

11) На основании анализа средних многолетних значений ЭУФР а также коэффициентов вариации, показателей асимметрии и эксцесса, используя методику статистической типизации гидрометеорологических характеристик, внутри широтных зон, по В. А. Белинскому, были выделены области значительно отличающиеся по комфортности УФ облучения. Проведенное более детальное районирование может быть использовано для получения более четкого представления о благоприятных и неблагоприятных условиях воздействия ЭУФР на терри+ории России.

Список статей.

1. Т. Н. Осипова, Е. В. Кабина. Особенности сезонного хода ультрафиолетовой радиации в полярных и субполярных районах. Вестник СПбГУ. Сер. 7, 2001, вып.З /№23. Стр. 103-105.

2. Т. Н. Осипова, Е. В. Кабина. Особенности распределения эритемной ультрафиолетовой радиации в области значительного ее дефицита. Вестник СПбГУ. Сер. 7, 2002, вып.2 / №15. Стр. 113-116.

Подписано в печать 21.10.2005 г. Формат60х841/16. Бумага офсетная. Печаль офсетная. Усл. печ. листов 1,40. Тираж 100 экз. Заказ № 31.

ЦОП типографии Издательства СПбГУ 199061, С-Петербург, Средний пр., д.41.

»20707

PI 1Ь Русский фонд

2006-4 19241

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Осипова, Татьяна Николаевна

Введение.

Глава 1. Исследование эритемной ультрафиолетовой радиации.

1.1. Факторы, влияющие на распределение естественной ультрафиолетовой радиации.

1.2. Распределение ресурсов естественной ультрафиолетовой радиации на территории России.

Глава 2. Особенности режима эритемной ультрафиолетовой радиации на территории России.

2.1. Характеристика исходных данных и методы их обработки.

2.2. Средняя многолетняя эритемная ультрафиолетовая радиация на территории России.

2.3. Анализ изменчивости эритемной ультрафиолетовой радиации.

2.4. Показатели асимметрии и эксцесса эритемной ультрафиолетовой радиации.

Глава 3. Пространственная структура эритемной ультрафиолетовой радиации на территории России.

Глава 4. Районирование территории России по статистическим характеристикам эритемной ультрафиолетовой радиации.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Особенности географического распределения эритемной ультрафиолетовой радиации на территории России"

Солнечная радиация, включая ультрафиолетовый (УФ)-спектр, является одним из основных климатообразующих факторов. Известно, что человек чутко реагирует на изменение количества поступающей УФ-радиации, поэтому повышение уровня УФ-радиации, вызываемое различными причинами, считается одной из наиболее важных проблем в последние десятилетия.

Под естественным ультрафиолетовым излучением понимается излучение, которое падает на поверхность Земли либо непосредственно от Солнца либо от неба и облаков в виде рассеянного и отраженного излучения [6]. Ультрафиолетовое излучение условно делится на три поддиапазона длин волн: А - от 315 до 400 нм, В - от 280 до 315 нм, С - короче 280 нм. Наиболее важным и очевидным проявлением действия коротковолновой УФ-радиации на человека является образование фотоэритемы и те последующие реакции, которые развиваются вслед за ее появлением. Наибольшие длины волн, вызывающие эритему, лежат между 315 и 320 нм. Ультрафиолетовая радиация данного диапазона называется эритемной ультрафиолетовой радиацией (ЭУФР).

Определенные дозы УФ-облучения необходимы и оказывают позитивное влияние на организм человека. УФ-излучение не относится к повреждающей ионизирующей радиации, но, попадая на кожу человека, вызывает фотоэлектрический и люминесцентный эффект. Проникая в кожу всего на 0,5 мм, оно способно оказать местное и общее действие на лимфо - и кровообращение [72]. Вредные последствия для человека вызывает УФ-недостаточность, которая отмечается в полярных и субполярных областях земного шара. Однако, для здоровья человека весьма опасна передозировка естественной УФ-радиацией, в результате которой происходят нежелательные процессы в его организме, вызывающие серьезные заболевания [30,43,93]. Известно, что УФ-радиация оказывает не только позитивное, но и негативное влияние как на отдельные органы человека, так и на иммунную систему в целом [13]. В случаях непривычно избыточного действия УФ-радиации, кроме ожогов, возможны фотодерматозы и конъюнктивиты. Глаз - это орган наиболее подверженный влиянию УФ-радиации. Роговая оболочка поглощает почти всю УФ-радиацию на длинах волн ниже примерно 300 нм. На длинах волн более 300 нм главным поглотителем является хрусталик глаза. К сожалению, в отличие от кожи роговая и слизистая оболочки глаза не имеют хорошо развитого адаптивного механизма [91]. Менее 1% УФ-радиации с длинами волн более 315 нм достигает сетчатки в нормальном глазу, но у людей с удаленным хрусталиком нет этого фильтра, защищающего сетчатку. Поэтому длительное воздействие избыточного УФ-излучения может привести к возникновению катаракты. Еще в начале прошлого века офтальмологи обнаружили взаимосвязь между количеством поступающей УФ-радиации и частотой возникновения катаракты у людей. Однако только в последние 20 лет активно ведутся поиски связей между этим заболеванием и изменением количества УФР, как одного из многих факторов, вызывающих данное заболевание [90].

Одним из факторов, определяющих количество УФ-радиации является общее содержание озона (ОСО). Значительное его уменьшение над Антарктикой и прилегающими к ней регионами, наблюдаемое с конца 1970-х годов, становится все более заметным в последние десятилетия [1,89]. Этот процесс сопровождается увеличением количества ультрафиолетовой радиации (УФР), поступающей на земную поверхность. Так весной в Южном полушарии, в те дни, когда наблюдается уменьшение общего содержания озона, количество УФР с длинами волн 300 и 305 нм приблизительно равно своим летним значениям и в четыре раза превосходит значения, соответствующие нормальному уровню озона [76]. Необходимо учитывать, что приведенные зависимости относятся к конкретным районам, в данном случае к станции с географическими координатами 55° ю.ш., 68° в.д. Аналогичные явления прослеживаются и в других районах полярных областей как в Южном, так и в Северном полушариях. Большинство современных исследований посвящено изучению влияния уменьшения ОСО на количество поступающей ультрафиолетовой радиации. В ряде работ отмечается негативный эффект такого влияния на организм человека в полярных районах [57,79]. По оценкам некоторых ученых, понижение ОСО на 1% сопровождается повышением УФ-радиации на 1,3 % [89]. Такие оценки можно считать приблизительными, так как связи между ОСО и УФ-радиацией достаточно сложны и зависят от географических особенностей изучаемой территории [33]. Во многом они определяются и режимом УФ-радиации в конкретном районе [37,51].

В научной литературе существуют противоречивые мнения относительно долговременных трендов приземной УФР и причин их вызывающих [47,54,79,105]. Так, по данным пиргелиометрических наблюдений в Вельске в 1980-1996 гг. обнаружено, что долговременный тренд спада аэрозольной оптической толщины атмосферы, составляющий 7,4 %, обусловил тренд роста суточной ЭУФР около 1%. Изменения ЭУФР, обусловленные изменениями аэрозольной оптической толщины атмосферы, оказались сравнимы с вариациями, возникающими за счет изменения общего содержания озона. И еще сильнее проявлялось влияние облачности [66]. Результаты наземных измерений УФР спектра В (280-315 нм) (УФ-В) в г. Хиратсука (Япония) за десятилетний период (1990-2000 гг.) выявили возрастание УФ-В излучения в среднем на 1,57% в год [88]. Анализ имеющихся данных о трендах средних зональных среднегодовых значений ЭУФР за период 1979-1992 гг. показал, что в области широт больших, чем 35°-40° в обоих полушариях отмечаются положительные тренды УФР, превосходящие дисперсию примерно в 2 раза [78]. По данным спутниковых наблюдений долгосрочные тренды в северных широтах за 1979-1991 гг. указывают на возрастание средних зональных доз ЭУФР на 3-7% [104].

В настоящее время экспериментальное изучение тренда солнечного УФ-излучения на поверхности Земли является важным направлением в исследовании атмосферных процессов. Имеется ряд работ, в которых указывается на снижение УФР, обусловленное, в частности, изменением облачного покрова [24,36].

Анализ результатов измерений УФР в 1989-1994 гг. аппаратурой SBUV/2, установленной на спутнике NOOA-11, не обнаружил вариаций в области длин волн более 300 нм, выходящих за пределы погрешности измерений [54].

По данным других исследований, в то время как летом в тропиках наблюдается статистически значимый тренд возрастания УФР порядка 10% за 10 лет, обусловленный трендом спада ОСО, в средних широтах тренда УФР обнаружить не удалось [95]. Более того, по данным наземных наблюдений в г. Томск (1994 - 2001гг.) выявлено уменьшение интенсивности потока УФ-А и УФ-В радиации в период с 1996 по 1999 гг. и относительно большое увеличение потоков в период с 1999 по 2000 гг[8]. Сравнение трендов УФР по данным TOMS с полученными по модели UKMO (U.K. Meteorological Office), продемонстрировало хорошую согласованность. Расчетные модели 2000-2019 гг. показали, что дальнейшее незначительное изменение ОСО приведет к незначительным изменениям среднезональных значений УФР за год и в отдельные сезоны. В то время как в Южном полушарии уменьшение УФР весной статистически незначимо, на севере модель предсказывает значимые уменьшения весной (около 10% в высоких широтах) [58].

Анализ возможных причин таких противоречий указывает на следующие их источники: 1) низкую чувствительность используемых приборов; 2) недоучет влияния других факторов внешней среды на приземное УФ-излучение при проведении трендового анализа [4]; 3) расхождения в данных наземных и спутниковых наблюдений; 4) различия во временных интервалах; 5) различия в методике обработки исходных данных; 6) различия в размерах изучаемых территорий.

Несмотря на отсутствие общей точки зрения в отношении долговременных изменений УФ-радиации, за последние годы несомненно возрос интерес к данным о пространственно-временной изменчивости поля ультрафиолетовой радиации.

В 1995 г. Международное Агентство по Исследованию Рака взяло на себя инициативу по разработке программы эпидемиологических исследований, направленных на аспекты проблемы, связанные с раком кожи. При участии ЮНЕП (Программа ООН по окружающей среде) и ВОЗ (Всемирная Организация Здравоохранения) был осуществлен совместный проект под названием INTERSUN. Целью проекта было получение информации о влиянии УФР на здоровье людей в различных странах и определение числа пострадавших в мире людей от ее воздействия [96]. Такие данные необходимы для улучшения прогнозирования изменений УФ-радиации, влияющей на здоровье людей, и для получения возможности заблаговременного предупреждения об угрозе для здоровья [42,65,70].

Медицинская общественность чрезвычайно обеспокоена очевидным увеличением частоты кожных заболеваний, в частности увеличением частоты рака кожи, что вызвано, в основном влиянием УФ-радиации. Поскольку опухоли кожи развиваются очень медленно, в течение 20-30 лет, увеличение частоты опухолевых заболеваний может быть связано как с изменением поведения населения во время отдыха, так и с неблагоприятным УФ-воздействием на биологические экосистемы и человека. В связи с этим большинство научных исследований направлено на совершенствование методов измерения УФ-радиации, а также на биологические исследования влияния УФ-радиации на различные экосистемы и человека с целью выработки радиогигиенических оценок УФ-радиации и рекомендаций по мерам защиты [41,52,101]. С октября 1995 г. во многих странах мира ежедневно публикуются данные об УФ-индексе, который характеризует биологически активную (эритемную) УФ-радиацию [69,70].

В 2001 г. Всемирная Метеорологическая Организация (ВМО) определила параметры для стандартизации УФ (UV) -индекса, которые используют 30 стран мира в прогностических целях. Параметры разработаны на основе моделей с использованием данных спутниковых наблюдений [58]. Чтобы вовремя обнаружить увеличение ЭУФР, создающее угрозу для здоровья человека, Служба Погоды Германии учредила оперативную схему для прогнозирования УФР. 48-часовой прогноз дает суточный максимум УФ-индекса, рассчитанного по рекомендациям ВМО. Процедура прогноза основана на расчетах с помощью модели радиационного переноса, с учетом высоты над уровнем моря, альбедо подстилающей поверхности и влияния облачности [97]. Такие прогнозы должны помогать избегать солнечных ожогов и эффектов изменений кожи которые по мнению врачей-дерматологов, приводят к началу раковых заболеваний [82].

Помимо UV-индекса рассчитываются и другие показатели, оценивающие степень влияния УФ-радиации на человека. Метеорологическая служба Соединенного Королевства проводит расчеты среднего количества эритемной ультрафиолетовой радиации, необходимого для возникновения покраснения кожи, которое называется минимальной эритемной дозой (МЭД). Степень воздействия УФ радиации на кожу оценивается через МЭД, при этом учитывается и тип кожи человека, и ее реакция на УФ радиацию [99].

Для объединения усилий в решении проблем, связанных с влиянием УФ-радиации на организм человека, Всемирной Метеорологической организацией в 1995 был создан Инициативный комитет но мониторингу УФР. Ключевыми направлениями усилий комитета по координации и обмену информацией являются: архивация и анализ данных наблюдений; оценка методик расчета УФР на уровне земной поверхности; получение репрезентативных данных по климатологии УФР, характеризующих как ее средние значения, так и изменчивость. Также ВМО уделяет большое внимание изучению проблемы изменения количества УФ-радиации в связи с глобальными климатическими изменениями [50]. Задание различных сценариев выбросов озоноразрушающих веществ в будущем (без внимания мер, предусматриваемых Монреальским протоколом и Копенгагенским дополнением к нему) позволит получить прогнозируемые оценки вероятностного изменения ЭУФ-радиации [78].

С 1993 г. в данном направлении ведутся исследования и Всемирной Организацией Здравоохранения в рамках программы Prevention of Blindness, приоритетными направлениями которой являются вопросы потенциальной опасности увеличения УФР для зрения людей [94].

Одной из основных задач программы EuroSPICE (The European Project on Stratospheric Processes and their Influence on Climate and the Environment) является обнаружение связей между факторами, влияющими на приземные потоки УФР, особенно в районах с незначительными трендами УФР [70].

Несмотря на обилие научных программ, посвященных данному вопросу, актуальность проблемы остается очевидной. Основные задачи современной деятельности Всемирной Метеорологической Организации в данном научном направлении сформулированы в программе исследований под названием Global Atmosphere Watch Programme (2001-2007). Основная цель этой программы следующая: дальнейшее развитие и координирование сети глобального мониторинга УФР; изучение климатических особенностей в распределении УФР, в частности распределение средних значений, приходящей на земную поверхность УФР и степень ее изменчивости [84].

На сегодняшний день исследования пространственных неоднородностей УФР, региональных особенностей и их тенденций освещены крайне недостаточно.

Основной целью диссертационной работы является:

- исследование особенностей географического распределения эритемной ультрафиолетовой радиации на территории России по данным спутниковых измерений;

- выявление закономерностей изменчивости наземной эритемной ультрафиолетовой радиации в зависимости от сезона и географических особенностей территории.

Поставленная цель достигалась путем решения следующих задач:

1. Исследование пространственного распределения среднемесячных значений эритемной ультрафиолетовой радиации (ЭУФР) в марте и июне.

В эти месяцы наиболее существенно влияние ЭУФР.

2. Анализ показателей межгодовой и внутримесячной изменчивости ЭУФР.

3. Исследование пространственных связей ЭУФР.

4. Выделение районов с синхронным колебанием ЭУФР в течение исследуемого периода.

5. Анализ типов распределения ЭУФР и выделение районов с одинаковым типом распределения ЭУФР.

Поставленные задачи определяют содержание работы. 1-ая глава диссертации посвящена характеристике ультрафиолетовой радиации Солнца, ее роли в важнейших фотобиологических реакциях и зонированию изучаемой территории по характеристикам УФ-климата.

Во 2-ой главе изложена характеристика исходного материала и методы его обработки, используемые для дальнейшего анализа. Исследуется пространственное распределение ЭУФР и долготные неоднородности в пределах выбранных широтных зон, а также временная изменчивость ЭУФР. и

В 3-ей главе проводится анализ зональных корреляционных связей ЭУФР с выделением районов с мезомасштабными неоднородностями ЭУФР.

В 4-ой главе проводится районирование территории России по основным статистическим характеристикам эритемной ультрафиолетовой радиации.

Результаты диссертации опубликованы в двух статьях.

Основные научные положения диссертации были доложены и обсуждены на научном семинаре Кафедры климатологии и мониторинга окружающей среды факультета Географии и геоэкологии СПбГУ.

Заключение Диссертация по теме "Метеорология, климатология, агрометеорология", Осипова, Татьяна Николаевна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Впервые на основе результатов обработки данных спутниковых наблюдений выполнено климатологическое обобщение и выявлены основные закономерности распределения приземной эритемной ультрафиолетовой радиации (ЭУФР) для территории России.

На фоне общих закономерностей зонального распределения ЭУФР отмечаются региональные особенности, вызванные климатическими условиями отдельных регионов России.

На основании исследования распределения ЭУФР в марте, когда влияние УФ-радиации становится ощутимым, и в июне, когда её влияние максимально, можно сделать следующие выводы:

1) Распределение ЭУФР по территории России как в марте, так и в июне носит широтный характер. Нарушение зональности может вызываться преобладающими типами циркуляции над отдельными регионами России.

Увеличение ЭУФР с широтой в марте значительно больше, чем в июне. В марте наиболее ощутимы и внутриширотные различия. В пределах одной широтной зоны среднемесячные значения ЭУФР в марте могут различаться в два раза и более. В июне межзональные и внутризональные различия значительно меньше.

Наибольшие значения ЭУФР в марте наблюдаются в Восточной Сибири и на Европейской территории, в июне - на Европейской территории России.

3) Анализ изменчивости эритемной ультрафиолетовой радиациии выявил сезонные различия. В марте коэффициент вариации изменяется по территории России от 0,38 до 0,83, отражая влияние циркуляционных процессов, которые определяют режим облачности. Минимальная изменчивость ЭУФР наблюдается на юге Дальнего Востока и на Северном Кавказе, максимальная — на Европейской территории и на северо-востоке Сибири.

В июне коэффициенты вариации характеризуются меньшими значениями, изменяясь по территории от 0,25 до 0,43, и уменьшаются на Европейской территории к югу, а на Дальнем Востоке к северу, что также можно объяснить синоптической ситуацией.

4) Дисперсионный анализ показал, что, как в марте, так и в июне для всей территории России вклад межгодовой изменчивости в общую дисперсию меньше, чем вклад изменчивости внутри каждого месяца. Средние значения вклада межгодовой изменчивости для каждой широтной зоны различаются и изменяются по сезонам. В марте вклад межгодовой изменчивости в общую дисперсию увеличивается с севера на юг и для большинства зон он меньше, чем в июне. В южных районах страны, наоборот, в июне ЭУФР более устойчива и мало изменяется от года к году.

На основе типизации эмпирических распределений, предложенной В. В. Стадник, было выделено 6 типов распределения ЭУФР. Рассмотрены факторы, приводящие к трансформации одного типа распределения в другой в зависимости от сезона.

6) Проведенное районирование территории России по типам эмпирических распределений ЭУФР показало согласование с аналогичным районированием, проведенным 3. И. ГГивоваровой и В. В. Стадник для суточных сумм солнечной суммарной радиации.

7) На основании анализа пространственной структуры эритемной ультрафиолетовой радиации на территории России можно сделать следующие выводы:

- во всех широтных зонах наблюдаются довольно тесные связи между значениями ЭУФР в марте;

- на территории России коэффициенты корреляции между значениями ЭУФР, как в марте, так и в июне изменяются в широких пределах от 0,13 до 0,92. В марте коэффициенты корреляции < 0,50 наблюдаются на расстоянии > 350 км. Причем до этого расстояния нижний предел составляет 0,50 - 0,60. Начиная с 400 км коэффициенты корреляции составляют 0,20 - 0,40.

В июне коэффициент корреляции 0,35 наблюдается на расстоянии до 300 км. Начиная с 400 км связь затухает, и коэффициенты корреляции составляют 0,13 — 0,20. В целом, затухание связи становится заметным на расстоянии более 350 км. Для пунктов, расположенных друг от друга на расстоянии 350 км и более, в июне коэффициенты корреляции редко превышают 0,50. Такому распределению связей способствует формирование мезомасштабных облачных систем в условиях неоднородной подстилающей поверхности.

9) Для выявления типичных характеристик распределения ЭУФР, присущих отдельным районам, определения границ их распространения и тем самым выделения районов с различным и сходным режимом ЭУФР, было проведено районирование территории России по основным статистическим характеристикам эритемной ультрафиолетовой радиации.

10) В результате районирования было выявлено, что климатические особенности областей . оказывают влияние на режим ЭУФР, внося значительный вклад в нарушение ее зонального распределения. Внутри одной широтной зоны могут значительно различаться как среднемесячные значения ЭУФР, так и изменчивость, и тип эмпирического распределения.

11) На основании анализа средних многолетних значений ЭУФР а также коэффициентов вариации, показателей асимметрии и эксцесса, используя методику статистической типизации гидрометеорологических характеристик, внутри широтных зон, по В. А. Белинскому, были выделены области, значительно отличающиеся по комфортности УФ-облучения. Проведенное более подробное районирование может быть использовано для получения более четкого представления о благоприятных и неблагоприятных условиях воздействия ЭУФР на территории России.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Осипова, Татьяна Николаевна, Б.м.

1. Александров Э. Л., Израэль Ю. А., Кароль И. Л., Хргиан А. X. Озонный щит Земли и его изменения. — СПб, Гидрометеоиздат, 1992.- 288 с.

2. Алисов Б. П. Климат СССР. М.: Изд. МГУ, 1956. - 127 с.

3. Банах Г. Ф., Ипполитов И. П., Лопасова Т. А. Влияние атмосферы на коротковолновую границу солнечной УФ-радиации у поверхности Земли.

4. Косм. Исслед. 1986, Т. 24, Вып. 6, с. 890 895.

5. Белецкий А. Б., Михалев А. В., Черниговская М. А., Шалин А. Ю. Контроль солнечного ультрафиолетового излучения у поверхности Земли. // Исслед. по геомагнетизму, аэрон, и физ. Солнца. 1998, Т 109, 4.1, с. 118-122.

6. Белинский В. А. Ультрафиолетовая радиация Солнца и неба важный элемент географической среды. // Вопросы географии, 1972, Вып. 89, с.17 - 28.

7. Белинский В. А., Гараджа М. П., Меженная Л. М. и др. Ультрафиолетовая радиация солнца и неба. — М., 1968. — 228 с.

8. Брукс К., Карузерс Н. Применение статистических методов в метеорологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1963. - 416 с.

9. Винарский М. В., Ипполитов И. И., Кабанов М. В.(Институт оптического мониторинга со РАН г.Томск) Долговременная изменчивость потоков УФ-радиации в г. Томск по результатам наблюдений. // Оптика атмосф. и океана, 2002, т. 15, N4, с. 403-404.

10. Волкова Е. В., Чубарова Н. Е. Влияние различных атмосферных параметров на ультрафиолетовую и биологически активную радиацию. // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана, 1995, т.31, N4, с. 531 539.

11. Дроздов О. А. Основы климатической обработки метеорологических наблюдений. Л.: Изд. ЛГУ, 1956. - 302 с.

12. Дубров А. М., Мхитарян В. С., Трошин Л. И. Многомерные статистические методы. — М., 2000. — 350 с.

13. Елисеев А. А., Ипполитов И. И., Кабанов М. В. и др. Экспериментальное исследование изменчивости потоков ультрафиолетового излучения у поверхности Земли. // Известия вузов. Физика. 1998, N 9, с. 71 74.

14. Занина А. А. Дальний Восток // Климат СССР/ Л., 1958, вып.6. 167 с.

15. Иванова Н. С., Крученицкий Г. М., Черников А. А. Создание первой очереди системы мониторинга УФ-радиации в России. // Оптика атмосф. и океана, 1999, т. 12, N 1, с. 5 9.

16. Исаев А. А. Статистика в метеорологии и климатологии. — М.: Изд. МГУ, 1988.- 245 с.

17. Климат России. / Под. ред. Н. В. Кобышевой. С. - Петербург, Гидрометеоиздат, 2001. - 655 с.

18. Конюкова Л. Г., Орлова В. В., Швер Ц. А. Климатические характеристики СССР по месяцам. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. - 144 с.

19. Лебедев А. Н. Европейская территория СССР. // Климат СССР/ Л., 1958, вып. 1. — 368 с.

20. Моисеева Н. И., Любицкий Р. Е. Воздействие гелиогеофизических факторов на организм человека. — Л.: Наука, 1986. — 136 с.

21. Михалев А. В., Тащилин М. А., Черниговская М. А., Шалин А. Ю. Эритемная ультрафиолетовая радиация по данным наземных испутниковых измерений. // Оптика атмосф. и океана, 2003, т. 16, N 1, с. 63-67.

22. Михалев Л. В., Черниговская М. А., Шалин А. Ю. Нерегулярные вариации приземной ультрафиолетовой радиации. // Оптика атмосф. и океана, 2002, т. 15, N2, с. 189- 193.

23. Мячкова Н.Я. Климат СССР. М., 1983. - 191 с.

24. Незваль Е. И. Статистические характеристики прихода ультрафиолетовой радиации в Москве по данным за 1968-1992 гг. // Метеорология и гидрология, 1996, N 8, с. 64 — 71.

25. Нерушев А. Ф., Тереб Н. В. Сравнение наземных и спутниковых измерений экспозиций приземной ультрафиолетовой радиации для Центрально-Европейского региона России. // Исследование Земли из космоса, 2003, N 5, с.35 42.

26. Орлова В.В. Западная Сибирь. // Климат СССР / JI., 1962. вып.4. 360 с.

27. Пановский Г. А., Брайер Г. В. Статистические методы в метеорологии. — JL: Гидрометеоиздат, 1972. 209 с.

28. Пивоварова 3. И. Радиационные характеристики климата СССР. JT.: Гидрометеоиздат, 1977.-335 с.

29. Пивоварова 3. И., Стадник В. В. Климатические характеристики солнечной радиации как источника энергии на территории СССР. JT.: Гидрометеоиздат, 1988. - 292 с.

30. Смирнов В. А., Белинский В. А. К эпидемиологии злокачественных опухолей кожи в Казахстане. // Актуальные вопросы современной онкологии / М., 1970, вып.2. 157 с.

31. Стадник В. В. Типизация эмпирических распределений суточных сумм суммарной радиации на территории СССР. Труды ГГО, 1986,вып. 501.- с. 134-147.

32. Стржижовский А. Д., Дьяконов А. С., Белоусов В. В. Медико-биологические эффекты естественного УФ-излучения: глобальныеэффекты разрушения озонового слоя. // Космическая биология и авиакосмическая медицина, 1991, N 4, с. 4-10.

33. Сухарев Б.Е, Пилюкова А.Б. О связи зимне-весенних аномалий общего содержания озона и эритемной УФ-радиации над Санкт-Петербургом и Москвой // Вестн. С.-Петерб. ун-та. Сер. 7: Геология, география. 1999, вып.2 (№14), с. 117-123.

34. Ультрафиолетовая радиация солнца и неба на земном шаре. Атлас карт, номограмм и графиков. Составители: В. А. Белинский,

35. Л. М. Андриенко М.: Изд. МГУ, 1976. - 81 с.

36. Черниговская М. А., Михалев А. В., Тащилин М. А. Пространственные и временные неоднородности полей эритемной ультрафиолетовой радиации над территорией России. // Оптика атмосф. и океана, 2004,т. 17, N I, с. 81 -85.

37. Чубарова Н. Е. УФ-радиация в условиях разорванной облачности по данным многолетних наземных измерений. // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 1998, т. 34, N 1, с. 145 150.

38. Чубарова Н. Е. Мониторинг биологически активной УФ-радиации в московском регионе. // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана, 2002, т.38, N 3, с.312 322.

39. Чубинский С. М. Биоклиматология. М., 1965. 199 с.

40. Шаламянский А. М., Кароль И. Л., Клягина Л. П., Ромашкина К. И. Общее содержание озона над территорией Российской Федерации и прилегающих стран по 30-летним измерениям наземных станций. // Метеорология и гидрология, 2004, N 8, с. 24 35.

41. Щербакова Е.Я. Восточная Сибирь. // Климат СССР/ Л., 1961. вып.5 -300 с.

42. Acosta L. R. Diseno de la red UV del valle de Mexico. Dir. Gen. De proyectos ambientales. Mexico., 1997. 73 p.

43. Alois W., Schauberger Gunther. Validatiion of the Austrian forecast model for solar, biologically effective UV radiation 7- UV index for Vienna. // J. Geophys. Res., 2000, vol.105, N 21, pp. 26661-26667.

44. Altmeyer P., Hoffmann K., Stucker M. Skin cancer and UV radiation. Berlin., 1997.- 190 p.

45. Bermbard G., Seckmeyer G. Uncertainty of measurements of spectral solar UV irradiance.//J. Geophys. Res., 1999, vol.104, N 12, c. 14321-14345.

46. Blumthaler M., Ambach W., Huber M. Altitude effect of solar UV radiation dependent on albedo, turbidity, and solar elevation. // Meteorol. Z., 1993, N 2, pp. 116-120.

47. Bojkov R.J., Fioletov V.E. The relationship between solar UV irradiance and total ozone from observations over southern Argentina. // Geophys. Res. Lett., 1995, vol. 22, N 10. •

48. Borkowski Janusz L. Homogenization of the Belsk UV-B series (1976-1997) and trend analysis. // J. Geophys. Res., 1998, vol.105, p. 4873 4878.

49. Casale G. R., Meloni D., Palmieri S., Siani A. M. Solar UV-B irradiance and total ozone in Italy: fluctuations and trends. // J. Geophys. Res., 2000,vol. 105, N4, pp. 4895-4901.

50. Cede Alexander, Lussini E., Nunez L. Monitoring of erytemal irradiance in the Argentine ultraviolet network. // J. Geophys. Res., 2002, vol. 107, N 13,pp. 1/1-1/10.

51. Climate change 2001. Third Assessment Report of the intergovernmental panel on climate change. Cambridge, 2002. 881 p.

52. Cordoba C., Aguirre de Career I., Perez F. and oth. UV-B irradiance at Madrid during 1996, 1997, and 1998. // J. Geophys. Res., 2000, vol. 105, N 4, pp. 4903 4906.

53. Current activities of the World health organization on UV radiation and health effects.//BfS-ISH-Ber., 1995, N 171, pp.33 -35.

54. Degunter M., Meerkotter R. Case study on the influence of ingomogeneous surface albedo on UV irradiance. // Geophys. Res. Lett., 1998, vol. 25, N19, pp. 3587 -3590.

55. De Land M. Т., Ce'bula R. P. NOAA-11 Solar backscatter ultraviolet model 2 (SBUV/2) instrument solar spectral irradiance measurements in 1989-1994. (Results, validation and comparisons). // J. Geophys. Res., 1998, vol.103, N 13, pp.16251-16273.

56. Diaz Susana В., Booth Charles R., Mestechkina Tanya. UV radiation variations over Ushuaia. (World chim. Res. Programme ) // World Meteorol. Organ., 1997, vol. 2, N 814, pp. 533 536.

57. Effects of increased ultraviolet radiation in the Arctic// IASC Report N.2. Oslo, 1995.

58. EuroSPICE: The European project on stratospheric processes and their influence on climate and environment -description and brief highlights. // Sparc., 2003, N21, pp. 15-19.

59. Feister U., Gericke K. Cloud flagging of UV spectral irradiance measurements. // Atmos. Res., 1998, N 49, pp. 115 -138.

60. Gantner L., Winkler P., Kohler U. A method to derive long-term time series and trends of UV-B radiation (1968-1997) from observations at Hohenpeissenberg (Bavaria). //J. Geophys. Res., 1998, vol. 105, N4,pp. 4879 4888.

61. Herman J. K., Krotkov N., Celarier E. Distribution of UV radiation at the Earth's surface from TOMS-measured UV-backscattered radiances //

62. J. Geophys. Res., 1999, vol. 104, N 10, pp. 12059-12076.

63. Jokela К., Lezczynski К., Visuri R. Increased UV exposure in Finlandian 1993// Photochem. and Photobiol., 1995, vol.62, N1,pp.101 107.

64. Kalliskota Sari, Kaurola Jussi, Taalos Petteri and oth. Comparison of daily UV doses estimated from Nimbus 7/TOMS measurements and ground-based spectroradiometric data. // J. Geophys. Res., 2000, vol.105, N 4,pp. 5059-5067.

65. Kerr J., McElroy C. Evidence for large upward trends of ultravioIet-B radiation linked to ozone depletion. // Science, 1993, N 262, pp. 1032 1034.

66. Kjellstrom T.Current activities of the world health organization on UV radiation and health effects. // BfS-ISH-Ber., 1995, N 171, pp. 33-35.

67. Krzycin J. W., Puchalski S. Aerosol impact on the surface UV radiation from the ground-based measurements taken at Belsk, Poland, 1980-1996. //

68. J. Geophys. Res.,1998, vol.103, N 13, pp. 16175-16181.

69. Kylling A., Dahlback A., Mayer B. The effect of clouds and surface albedo on U V irradiance at a high latitude site. // J. Geophys. Res. Lett., 2000, vol. 27, N9,pp. 1411-1414.

70. Mc Kenzie K. L., Seckmeyer G., Bais A. F.Satellite retrievals of erythemal UV dose compared with ground-based measurements at northern and southern midlatitudes. //J. Geophys. Res.,2001,vol.l06, N 20, pp. 24051-24062.

71. La proteccion ambiental en la ciudad Mexico 1994-1997. Mexico, Pub. Del distrito Fed., 1997.- 105 p.

72. Long Craig S. UV index forecasting practices around the world. // Sparc. 1998, N10, pp. 20-23/

73. Longstreth J. Risk assessment of UV-B human health effects: Program and Abstr.: 23rd Annu. Meet. Amer. Soc. Photobiol., Washington, D. C., June 1722, 1995. // Photochem. and Photobiol., 1995, vol.61. 49 p.

74. Longstreth J., De Gruijl F., Kripke M., Takizawa Y., van der Leun J. Effects of increased solar ultraviolet radiation on human health. // Ambio, 1995, N 24, pp. 153 165.

75. Lovengreen Charlotte, Fuenzalida Humberto, Villanueva Lilian. Ultraviolet solar radiation at Valdivia, Chile (39,8° S). // Atmos. Environ., 2000, vol. 34, N24, pp. 4051-4061.

76. Lubin D., Frederick J: The ultraviolet radiation environment of the Antarctic peninsula: the roles of ozone and cloud cover. // J. Appl. Met., 1991, N 30, pp. 478-493.

77. Lubin D., Jensen E., Giesh H. Global surface ultraviolet radiation climatology from TOMS and ERBE data. // J. Geophys. Res., 1998, vol.103, N 20,pp. 26061-26091.

78. Lubin D., Mitchell В., Frederick J., Alberts A. and oth. A contribution toward understanding the biospherical significance of Antarctic ozone depletion. //

79. J. Geophys. Res., 1992, vol. 105, N 97, pp. 7817 7828.

80. Mc Kinlay A., Diffey B. A reference action spectrum for ultraviolet induced erythema in human skin. // CIE J., 1987, N 6, pp. 17 22.

81. Madronich S. WMO scientific steering committee on UV monitoring. Activities and scientific issues. // Sparc., 1998, N10, pp. 19-21.

82. Madronich S., Mc Kenzie R.,Caldwell M., Bjorn L. Changes in ultraviolet radiation reaching the earth's surface. // AMBIO, 1995, V. XXIY. N3, pp. 143-152.

83. Ma Jianzhong, Guicherit Robert. Effects of stratospheric ozone depletion and tropospheric pollution on UVB radiation in the troposphere. // Photochem. and Photobiol., 1997, vol. 66, N 3, pp. 346 355.

84. Martin T. J, Gardiner B. G., Seckmeyer G. Uncertainties in satellite — derived estimates of surface UV doses. // J. Geophys. Res., 2000, vol.105, N 22,pp. 27005-27011.

85. Neu vom Deutschen Wetterdienst: Vorhersage der sonnenbrandwirksamen ultravioletten Strahlung Sonnenbrandindex. // Wetterlotse., 1994, N 572, pp. 262-272.

86. Numez M., Chen D. Л comparison of clouds sky erythemal ultraviolet radiation at two sites in southwest Sweden. // Int. J. Climatol., 1998, vol. 18, N8, pp.915-930.

87. Quality assurance in monitoring solar ultraviolet radiation :the state of art. // World Meteorological Organization . Global atmosphere watch, 2003, N 146, 44 p.

88. Raman S., Estupinan J. Effects of clouds and haze on UV-B radiation. // J. Geophys. Res., 1996, vol.101, N 11, pp. 16807- 16816.

89. Rundel R. D. Action spectra and the estimation of biologically effective UV radistion. // Physiol.'Plantarum., 1983, N58, pp. 360 366.

90. Sabziparvar A. A., Shine K. P., Foster P.M. A model-derived global climatology of UV irradiation at the earth's surface. // Photochem. and Photobiol., 1999,vol. 69, N2, pp. 193-202.

91. Sasaki M., Takeshita S., Oyanagi T. Long-term evaluation of UV-B irradiance in middle latitude Japan in 1990. // Proc. SPIE., 2001, vol. 4482, pp. 203-211.

92. Scientific Assessment of Ozone Depletion: 1994 World Meteorological Organization. Report N 37, Geneva, 1994.

93. Sliney D. Estimating the solar ultraviolet radiation exposure to an intraocular lens implant. // J. cataract refract surg., 1987, N 13, pp. 296 301.

94. Sliney D. H. Eye hazards of UVR: Protection measures and standards: Pap. Int. Symp. "Environ. UV Radiat. and Health Eff.", Munich Neuherberg, May 4-6, 1993. // BfS-ISH-Ber., 1995, N 171, pp. 149-159.

95. Soulen P., Frederick J. Estimating biologically active UV irradiance from sattelite radiance measurements: A sensitivity study. // J. Geophys. Res., 1999, vol.104, N 4, pp. 4117-4126.

96. Taylor H., West S., Rosenthal F. and oth. Effect of ultraviolet radiation on cataract formation. // N. Engl. J Med., 1988, N 319, pp. 1429 -1433.

97. Те effects of solar UV radiation on the eye. Report of an informal consultation. World'Health Organization., Geneva, 1994.

98. Udelhofen P. M., Gies P., Roy C., Randel W. J. Surface EV radiation over Australia, 1979-1992. Effects of ozone and cloud cover changes on variations of UV radiation. //J. Geophys. Res., 1999, vol.104, N 16, pp. 19135-19159.

99. Ultraviolet radiation. Environmental health criteria 160. World Health Organization. Geneva", 1994. — 352 p.

100. Vogel G., Schubert U., Ruggaber A. Operational forecast scheme for UV radiation over Central Europe. // World chim. Res. Programme / World Meteorol. Organ., 1997, vol.2, N 814, pp. 565 568.

101. Wang Pucai, Li Zhanging, Cihlar Josef. Validation of an UV inversion algorithm using satellite and surface measurements. // J. Geophys. Res., 2000, vol.105, N 4, pp. 5037-5048.

102. Webb A. R. To burn or not to burn. // Weather, 1995, vol.50, N 5, pp. 150-154.

103. Weihs P. Influence'of ground reflectivity and topography on erythemal UV radiation on inclined planes.// Int. J. Biometeorol., 2002, vol.46, N2, pp.95-104.

104. Wieczorek B. UV-radiation and environment: Pap. Int. Symp. "Environ. UV Radiat. and Health Eff.". Munich Neuherberg, May 4-6, 1993. // BfS-ISH-Ber.,1995, N 171,-pp. 13-16.

105. Wittenberg S. Solar radiation and the eye: a review of knowledge relevant toeye care. // J. Optom. Physiol. Optics., 1986, N 63, pp. 676 689. *

106. Young R. Age-related cataract. New York. Oxford University Press., 1991205 p.

107. Ziemke J. R., Chandra S., Herman J., Varotsos C. Erythemally weighted UV trends over Northern latitudes derived from Nimbus 7 TOMS measurements. // J. Geophys. Res., 2000, vol.105, N 6, pp. 7373-7382.

108. Zerefos C., Balis D., Bais A., Gillotay D., Simon P. and oth. Variability of UV-B at four stations in Europe. // Geophys. Res. Lett., 1997, N 24,pp. 1363-1366. :

Информация о работе

Осипова, Татьяна Николаевна
кандидата географических наук
Б.м., 0
ВАК 25.00.30

Диссертация

Особенности географического распределения эритемной ультрафиолетовой радиации на территории России - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы