Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Приземная УФ радиация и ее зависимость от географических параметров

ВАК РФ 25.00.29, Физика атмосферы и гидросферы

Содержание диссертации, кандидата физико-математических наук, Шалин, Антон Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК УФР И МЕТОДОВ ЕГО ИЗМЕРЕНИЯ.

1.1 Основные характеристики УФР и влияющие на них факторы.

1.2 Методы измерения солнечной ультрафиолетовой радиации.

1.2.1 Наземные измерения солнечной УФ радиации.

1.2.2 Спутниковые измерения солнечной УФ радиации.

ГЛАВА 2. СПЕКТРОФОТОМЕТР ПРИЗЕМНОЙ СОЛНЕЧНОЙ УФ РАДИАЦИИ.

2.1 Требования к спектрофотометру.

2.2 Состав измерительного комплекса.

2.3 Абсолютная калибровка спектрофотометра.

2.4 Погрешности измерений.

ГЛАВА 3. СПЕКТРАЛЬНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ УФР.

3.1 Методика измерений приземной УФ радиации.

3.2 Коррекция абсолютных интенсивностей УФР.

3.3 Погрешности определения абсолютных значений прямой УФР.

ГЛАВА 4. ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПОВЕДЕНИЕ ПРИЗЕМНОЙ УФР В ВОСТОЧНОЙ СИБИРИ.

4.1 Особенности спектрального состава УФР.

4.2 Межсуточные и сезонные вариации УФ радиации.

4.3 Влияние изменчивости и аномалий ОСО на УФР.

4.4 Зависимость УФР от аэрозоля и облачности.

4.5 Реакция УФР на изменения давления.

4.6 Отклик УФР на вариации солнечной активности.

4.7 Различия УФР в городе и вне города.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Приземная УФ радиация и ее зависимость от географических параметров"

В работе проведено исследование поведения приземной ультрафиолетовой радиации (УФР) в Восточно-Сибирским регионе. Изучались сезонные и кратковременные эффекты влияния изменчивости параметров состояния атмосферы, таких как, общего содержания озона (ОСО), давления, аэрозольной и облачной обстановки на приземную УФР. Исследовались закономерности влияния солнечной активности на приземную УФР. Проведено сравнение одновременных и однотипных измерений в городе и вне города. Сравниваются наземные и спутниковые измерения эритемной (обладающей ожоговым и загарным действием) радиации. Показывается необходимость однородного материала для более четкого определения степени влияния гелио-и геофизических процессов на уровни приземной УФР. Для обеспечения проведения такого исследования разработан и изготовлен спектрофотометр, отработана методика измерений и анализа полученных данных.

Актуальность исследования. Проблема изменения климата остро стоит перед исследователями всего мира. Одной из задач в решении этой проблемы является исследование приземной ультрафиолетовой радиации и возможных причин ее изменчивости. Поток солнечного ультрафиолета играет важную роль в явлениях в атмосфере Земли и на ее поверхности. Вариации УФР могут быть связаны с наблюдаемыми в последние десятилетия климатическими изменениями некоторых атмосферных параметров, в частности, с существованием отрицательных временных трендов общего содержания озона, либо многолетних вариаций атмосферного озона.

Снижение ОСО должно привести к повышению уровней биологически активной УФР. Данные мировых исследований этого вопроса на сегодняшний момент весьма противоречивы и даже наблюдаются прямые, а не обратные связи в относительном поведении ОСО и УФР.

Изменения приземной УФ радиации, связанные с вариациями общего содержания озона, в ряде случаев сопоставимы или даже имеют меньшие значения по сравнению с изменениями УФ радиации различных временных масштабов, связанными с другими метеорологическими и гелио-геофизическими факторами. На уровень и вариации УФР кроме характеристик, связанных с угловой высотой Солнца и его активностью, наибольшее влияние оказывают геофизические процессы, связанные с состоянием атмосферы -облачный покров, вариации состава и концентрации аэрозолей, газовые загрязнения атмосферы, изменчивость общего содержания озона и вертикального распределения озона. Каждое из явлений имеет свое уникальное поведение не только в различных регионах планеты, но даже на локальном масштабе внутри региона (например, влияние промышленных и крупных городов). Поскольку приземная УФР подвергается совокупному влиянию этих факторов, то она оказывается весьма чувствительна к региональным особенностям динамики и состава нижней и средней атмосферы.

Возможно, что попытки провести непосредственные связи в относительном поведении ОС О и УФР без учета влияния других, не менее важных, параметров и приводят к появлению противоречивых работ посвященных поиску трендов ОСО и УФР. Кроме того, всегда есть опасность обнаружить ложный тренд, обусловленный низкочастотными гармониками при анализе ограниченного по длительности ряда наблюдений, поэтому важно иметь длительные однородные ряды наблюдений.

Наибольшие по амплитуде вариации УФ радиации связаны с изменением угловой высоты Солнца (суточные и сезонные вариации), а также с наличием облачного покрова. На средних широтах эти вариации УФ радиации в зависимости от длины волны могут достигать десятки-сотни процентов и более. Сезонные вариации могут быть разделены на два типа. Во-первых, регулярные вариации, обусловленные сезонным изменением угловой высоты Солнца (зависят от широты места наблюдения и местного времени). Во-вторых, нерегулярные вариации, связанные с особенностями климатического режима региона (т.е. зависят от его географического положения и физикогеографических особенностей). Именно нерегулярные сезонные вариации представляют особый интерес как климатическая характеристика поля УФ радиации исследуемого региона. Эти вариации также являются важным параметром, определяющим дисперсии месячных и годовых сумм УФ радиации, учет которых необходим при определении трендов УФ радиации.

Существование физико-географических особенностей исследуемых регионов обуславливает необходимость проведения наблюдений приземной УФ радиации во многих регионах планеты. И действительно, такие работы проводятся последние 10-20 лет по всему земному шару: Антарктида, Австралия, Новая Зеландия, Тибет, Альпы, Россия, Германия, Норвегия, Греция, Испания, Великобритания, США и др.

Результаты исследований вариаций ОСО, помимо общей тенденции к его уменьшению, говорят о появлении в некоторых регионах планеты областей с пониженными значениями ОСО в отдельные периоды. В некоторых работах отмечается изменение облачного режима атмосферы Земли. В силу этого в настоящее время сохраняется повышенный интерес к исследованиям приземной солнечной УФР в различных регионах Земли, характеризующихся различными климатическими условиями. К одной из таких областей земного шара относится и азиатский регион, включая Восточную Сибирь, где в последние годы отмечались аномалии с пониженным ОСО. Для этого региона характерно сильное влияние обширного и устойчивого азиатского антициклона, который во многом определяет состояние атмосферы и её динамический режим в зимне-весенний период. В то же время эта область является белым пятном в отношении изучения в ней приземной УФР.

На основании вышесказанного, проведение исследований приземной УФ радиации в регионе Восточной Сибири видится актуальным.

Сделаем краткий обзор работ, посвященных изучению приземной УФР, которые имеют непосредственное отношение к области исследований, входящих в диссертационную работу.

Для решения различных задач связанных с изучением УФР применяют широкополосные и спектральные инструменты. Для измерения эритемной радиации, а также потоков в областях УФ-А (320<Л<400 нм) и УФ-Б (А<320 нм) на Тибете [1] использовался широкополосный инструмент с тремя каналами центрированными на 305, 320 и 340 нм. При многолетних исследованиях УФР в Москве [2], использовался уфиметр регистрирующий интегральный поток с Л<380 нм. Трехфильтровый прибор с максимумами пропускания при 353, 281 и 260 нм применяется в Томске с 1994 года [3]. Отметим необычность выбора последнего фильтра - пропускается излучение в спектральной области, где приземная радиация отсутствует. Основная часть приборов использующихся на сети станций США [4] состоит из широкополосных инструментов работающих в диапазоне Л<320 нм.

Широкополосные приборы удобны при исследованиях интегральных спектральных характеристик УФР. Для проведения более точных спектральных измерений используют приборы, в состав которых входит монохроматор. Для исследования озона и аэрозоля в Абастумани использовался прибор с разрешением 0.5 нм [5]. С помощью спектрального прибора кроме озона исследуется диоксид азота над Томском [6]. На основе спектрального комплекса использующего подобный монохроматор изучались короткопериодические вариации озона и приземной УФР [7]. При изучении влияния внешних атмосферно-оптических факторов на УФР в Долгопрудном [8] использовался прибор с высоким спектральным разрешением 0.3 нм. В Норвегии применялся монохроматор для измерения лунных и солнечных УФ спектров [9].

Спектральный состав УФР ранее уже исследовался [10, 11] и были определены его основные характеристики и факторы, которые его контролируют [8, 12]. В приземном УФ спектре прослеживаются глубокие фраунгоферовы линии солнечного спектра [8, 11]. Спектральный ход УФ-Б радиации при отсутствии облаков полностью определяется спектральным ходом коэффициентов поглощения озона [13].

Широкое исследование интегральных характеристик УФ климата на территории СССР в 60-х годах приведено в [10]. Определены дозы прямой, рассеянной и суммарной УФ радиации, месячные и годовые дозы эритемной радиации. Это исследование дает общее представление об УФ климате, но не отражает региональных особенностей, присущих разным областям на столь обширной территории. Многочисленные исследования УФР по всему миру обнаруживают наличие таких региональных особенностей. Так биологически активная УФР летом в Новой Зеландии (45°S) почти в 2 раза выше, чем летом в Германии (48°N) [14]. На Тибете отмечаются наибольшие по Земле значения УФР [1]. Дефицит УФР, необходимой для образования витамина D, отмечен в Норвегии [9]. В Антарктиде регистрируются высокие уровни эритемной и биологически активной УФР при наличии "озоновой дыры" [15, 16, 17]. В Мериленде годовые средние дозы УФ-Б радиации возросли на 35% с 1977 до 1985 года, а в 1986 году были на 29% выше долговременного среднего [18]. В районе оз. Иссык-Куль [13] дневной ход потоков "во всем УФ-Б диапазоне асимметричен относительно местного полудня, во второй половине дня при одном и том же зенитном угле Солнца они меньше. В той же работе говорится, что потоки УФР определяются главным образом зенитным углом Солнца и наличием облачности, особенно если она сосредоточена в окрестности подсолнечной точки. Практически любое место на Земле обладает особенными отличиями, которые определяют УФ режим в данном месте.

Дневные, сезонные и годовые эффекты вариаций ОСО на УФ-Б радиацию исследовались в Антарктиде [15, 17, 19] и на средних широтах [19, 20, 21, 22]. Отмечались отрицательные [23] и положительные [18, 24] тренды УФР. В [13] утверждается, что изменения УФ-Б потоков не имеют какого-либо регулярного характера при изменении ОСО в широком интервале от 280 до 350 ед. Добсона. В работе [22] указывается, что отклик УФ-Б радиации составляет 1.2% на 1% изменения ОСО. В работе [8] построена экспериментальная спектральная функция отклика УФР на изменения ОСО, которая меняется от 1.3% до 6.5% на 1% изменения ОСО в диапазоне длин волн от 320 до 300 нм. По измерениям в Мексике [25] установлена степенная связь между изменениями эритемной радиации и ОСО с показателем степени 0.97±0.16.

По утверждению в работе [26] влияние аэрозолей и облаков на многолетние тренды озоно-ультрафиолетового соотношения остается плохо исследованным [17, 22, 27, 28]. Там же [26] предполагается, что увеличение аэрозоля и/или облачности может частично компенсировать увеличение УФР вызванное уменьшением ОСО. В [29] приводится отклик УФ-Б радиации на изменения ОСО с учетом влияния облачности равный 0.7% на 1% изменения ОСО.

Отмечается связь солнечной активности (СА) и УФР. Так в работе [30] существенное увеличение УФР до 5-10% в тропических и субтропических районах Австралийского континента в летний период авторы ассоциируют с увеличением потока солнечного радиоизлучения F10.7. Другие работы, касающиеся непосредственно связи СА и УФР отмечают проявление основных солнечных циклов 27 дней [31] и 11 лет [32] в УФР.

Исследовалось влияние города на УФР. Например [33], в Барселоне в период с 1989 по 1992 год исследовалось влияние мутности, вызванной городским аэрозолем, на спектральный состав суммарной и рассеянной радиации, а также проницаемость городской атмосферы при безоблачном небе и было установлено, что под влиянием городского аэрозоля происходит увеличение рассеянной радиации на 4-50%. В работе [34] говорится, что в Чикаго и Лос-Анжелесе в дни с высоким уровнем загрязнения прохождение в УФ диапазоне уменьшается на 40% относительно "чистой" атмосферы.

В заключение этого обзора отметим особенность - основное количество работ по исследованию УФР (особенно зарубежных) посвящено определению влияния изменения (уменьшения) ОСО на уровни биологически активной радиации, т.е. с Л<320 нм.

Цель работы и направленность исследований. Целью данной работы является - исследовать межгодовые изменения, особенности сезонного хода УФР, связь вариаций УФР с геофизическими явлениями в Восточно-Сибирском регионе и зависимость УФР от солнечной активности, а также исследовать различия в уровнях и спектральном составе приземной УФР при городских и внегородских условиях регистрации. Исходя из изложенного, научная проблема диссертационного исследования определяется так: определение особенностей поведения приземной УФР в регионе Восточной Сибири. В связи с этим решались следующие конкретные задачи:

• разработка и создание аппаратуры для измерения приземной УФР; отработка методики определения прямой УФР и оценка инструментальной и методической погрешностей;

• исследование свойств спектрального состава УФР и факторов, которые его контролируют; оценка влияния кратковременных вариаций и длительных аномалий ОСО на УФР; определение зависимости поведения УФР от аэрозольного и облачного состояния атмосферы; изучение реакции УФР на сезонные и кратковременные резкие изменения атмосферного давления; сопоставление эритемной радиации в г. Иркутске полученной по наземным измерениям и по спутниковым измерениям;

• выявление особенностей сезонного и нерегулярного поведения приземной УФР в г. Иркутске;

• изучение реакции УФР на изменения солнечной активности: выявление колебаний с периодами порядка солнечных вариаций, проведение корреляционного анализа для рядов УФР и солнечной активности W и FJOj.

• определение характера влияния городской атмосферы на уровни и спектральный состав УФР.

Содержание работы. Во введении обсуждается актуальность и необходимость изучения вариаций приземной УФР в регионе Восточной Сибири и степени влияния на них различных геофизических факторов. Дан краткий обзор работ, посвященных изучению приземной УФР в мире и имеющих непосредственное отношение к предмету исследований диссертационной работы. Сформулированы цели работы, приводится краткое изложение содержания диссертации и положения, выносимые на защиту.

В первой главе диссертационной работы приведен обзор методов измерения приземной УФР, основных характеристик УФР и влияющих на них различных факторов.

В разделе 1.1 рассмотрены основные факторы, оказывающие влияние на УФР. Отражена степень их влияния, которая в целом сохраняется для любого места на Земле. Указаны наиболее существенные закономерности в поведении спектрального состава УФР и ее широкополосных областей, выявленные в результате исследований прошлых лет.

Наличие измерительных систем наземного и спутникового базирования дает возможность проведения глобальных и региональных исследований. С помощью спутниковых измерений можно изучать пространственное распределение УФР по всему земному шару и отслеживать проявление динамических атмосферных процессов. Однако для решения региональных вопросов они не всегда подходят, т.к. не обладают достаточным для решения многих задач пространственным, временным и спектральным разрешением. В таких случаях наиболее пригодными становятся наземные методы измерения УФР. Обзор существующих наземных и спутниковых методов измерения УФР проводится в разделе 1.2.

В конце каждой главы дается краткое заключение.

Вторая глава содержит требования, предъявляемые к прибору, призванному решать поставленные задачи и описание самого прибора с калибровочными процедурами и оценками погрешностей измерений.

В разделе 2.1 подробно рассмотрены требования к техническим характеристикам спектрофотометра с целью корректного учета всех факторов, способных оказать заметное влияние на точность измерения. Определены необходимые и достаточные границы таких параметров прибора как: угол поля зрения, спектральный диапазон, спектральное разрешение, спектральная чувствительность, точность установки длин волн, точность регистрации (фотометрирования), динамический диапазон.

Описанию того, как решались выдвинутые в разделе 2.1 требования, посвящен раздел 2.2.

Процедура абсолютной калибровки спектрофотометра приведена в разделе 2.3. Далее она будет подвергнута дополнительной коррекции в разделе 3.2 и проверке в разделах посвященных анализу причин вариаций измеренных данных.

В разделе 2.4 произведена оценка погрешностей измерений. Благодаря неизменности измерительной конфигурации в течение всего периода наблюдений, а также применению ежедневной относительной корректирующей калибровки, относительная погрешность фотометрирования оценивается равной 0,2%. В эту величину не входит методическая погрешность определения прямой компоненты приземной УФР, которая рассчитывалась отдельно.

Третья глава посвящена решению задачи выделения прямой компоненты из регистрируемой солнечной УФ радиации. Прямая компонента обладает наибольшей чувствительностью к изменчивости атмосферных параметров по сравнению с рассеянной и суммарной УФР.

В результате учета конструктивных особенностей прибора и использования независимых измерений ОСО, атмосферного давления и аэрозольной оптической толщи (АОТ), определены эмпирические формулы, позволяющие значительно упростить расчет прямой радиации, а также провести коррекцию абсолютной калибровки спектрофотометра.

В разделе 3.1 описывается методика измерений УФ радиации с помощью разработанного спектрофотометра. Обосновывается возможность применения фиксированной геометрии входного оптического тракта, без использования следящей за Солнцем системы, для определения прямой приземной УФР в исследуемом спектральном диапазоне (300-350 нм).

В разделе 3.2, приводится процедура коррекции измеренной радиации и ее представление в энергетических спектральных единицах прямой приземной УФР. Для этого применены результаты измерений параметров атмосферы: ОСО, атмосферного давления и АОТ и использован известный метод прямых Бугера. В результате определена формула для абсолютной коррекции измеренных спектров, вид которой зависит от высоты Солнца над горизонтом.

Осуществляется расчет погрешностей определения абсолютных значений прямой УФР, который представлен в разделе 3.3. Указываются возможные источники появления дополнительных погрешностей, которые возникают на стадии расчета. Оценивается величина вклада каждого из них в суммарную погрешность вычислений прямой УФР, которая составляет 12-16% в зависимости от длины волны и условий регистрации.

В четвертой главе приведены результаты исследования влияния вариаций гелио- и геофизических факторов на ультрафиолетовую радиацию по результатам наблюдений УФР в г. Иркутске в 1997-2001 годах.

В разделе 4.1 проведен анализ спектрального состава приземной УФР. Определено относительное спектральное изменение приземной прямой УФР при изменениях ОСО, АОТ и давления над Иркутском в течение года. Установлено, что для Иркутска аэрозольное состояние атмосферы в наибольшей степени определяет изменчивость УФР. Второй по значимости является изменчивость ОСО и только при А,<303 нм влияние изменения ОСО становится преобладающим, а при Х>330 нм отходит на третий план, меняясь местами с влиянием изменчивости давления.

Определена коротковолновая граница прямой УФ радиации (по уровню 1% от интенсивности УФР на длине волны 345 нм), достигающей земной поверхности в г. Иркутске, которая изменяется от 300 до 308 нм от лета к зиме.

В результате анализа спектров УФР, измеренных в течение года, обнаружено совпадение спектральной структуры коэффициента вариаций УФР с системой полос Хиггинса в спектре поглощения озона при А>320 нм, а при А<320 нм с характерными спектральными особенностями внеатмосферного солнечного УФ спектра. Показано, чем определяется структура приземного спектра различных спектральных масштабов.

Раздел 4.2 посвящен исследованию межсуточных и сезонных вариаций УФР в течение 3 лет наблюдений. Сезонные вариации могут быть разделены на два типа. Во-первых, регулярные вариации, обусловленные сезонным изменением угловой высоты Солнца (зависят от широты места наблюдения). Во-вторых, иррегулярные вариации, связанные с особенностями климатического режима региона (т.е. зависят от его географического положения и физико-географических особенностей). Именно иррегулярные сезонные вариации представляют особый интерес как климатическая характеристика поля УФ радиации исследуемого региона. Эти вариации также являются важным параметром, определяющим дисперсии месячных и годовых сумм УФР, учет которых необходим при определении трендов УФ радиации. Существование физико-географических особенностей обуславливает необходимость проведения наблюдений приземной УФ радиации в разных регионах планеты.

Нерегулярные вариации УФР в разные сезоны года вызваны различными причинами (динамика ОСО, аэрозольной компоненты, облачности) и имеют различный характер для разных участков рассматриваемого спектрального диапазона. Особенности вариаций УФР должны иметь отличия в других регионах с отличающейся широтой места наблюдения, динамикой ОСО, климатическим и метеорологическим режимом.

Определены характерные для региона наблюдения нерегулярные вариации приземной УФ радиации и их особенности, зависящие от сезона и спектрального диапазона. В случае вариаций коротковолновой части спектра в разные годы отмечается в целом их повторяемость от года к году, а отличия связаны с кратковременными проявлениями метеорологических особенностей в разные годы. В вариациях УФР разных спектральных областей отмечается их схожесть при больших угловых высотах Солнца и различия при малых угловых высотах Солнца. Это явление связано с перераспределением относительного вклада рэлеевским и аэрозольным рассеянием и поглощением озоном в спектральное ослабление УФ радиации при различных высотах Солнца.

Обнаружена асимметрия сезонного хода коротковолновой УФ радиации относительно летнего солнцестояния, которая появляется под влиянием выраженного сезонного хода ОСО над Иркутском (с максимумом весной).

Появление в регионе Восточной Сибири периодов времени с аномально низким ОСО и наличие четко выраженного сезонного хода ОСО вызвало необходимость изучения степени влияния таких явлений на УФР, чему посвящен раздел 4.3.

В период озоновой аномалии весной 1997 г. (снижение ОСО в среднем на 20%) зарегистрировано превышение сезонной нормы УФ радиации. Превышение среднего уровня УФ радиации в диапазоне длин волн 310-324 нм составило 25-30 %. Однако, этот уровень не превосходил средний сезонный уровень УФ радиации для осени 1997 г. для одинакового диапазона изменения угловых высот Солнца. Поведение УФР в период озоновой аномалии весной 1997 г. формировалось в результате совместных изменений ОСО и прозрачности атмосферы.

Исследовано поведение УФР в отдельные дни этого события, когда снижения ОСО были наиболее велики.

Изучены кратковременные увеличения УФР разных длин волн, наблюдавшиеся нами как при понижении ОСО, так и без такового. Проведены расчеты отклика прямой УФР 310, 324 и 345 нм на быстрые изменения ОСО большой амплитуды. Результаты этих расчетов оказались в хорошем согласии с наблюдаемыми откликами прямой УФР при мало меняющейся прозрачности атмосферы, которую, в нашем случае, характеризовало поведение УФР на длине волны 345 нм.

В разделе 4.4 рассмотрена зависимость УФР от аэрозольно-облачного состояния атмосферы в момент проведения измерений. Найдено косвенное подтверждение (корреляционного характера) о преобладающей роли вариаций аэрозоля и облачности в изменениях УФР при больших высотах Солнца.

Определить на экспериментальных данных влияние изменений давления на УФР в разделе 4.5 не удалось, поскольку эти вариации сопровождаются изменениями других параметров и их действие скрывает проявление колебаний давления.

Отклик УФР на вариации солнечной активности (СА) обсуждается в разделе 4.6. С помощью корреляционного и спектрального анализов определены связи рядов УФР и индексов солнечной активности W и F10.7, выявлены колебания в приземной УФР измеренной в ясные дни с периодом 26 дней (порядка солнечных вариаций). С помощью корреляционного анализа обнаружены запаздывания отрицательного (на 9 дней) и положительного (на 23 дня) отклика УФР (1=310 нм) на изменения СА (чисел Вольфа). Характер реакции находится в согласии с результатами работ посвященных исследованиям влияния СА на прозрачность атмосферы, облачность, атмосферное давление и состояние озонового слоя.

В разделе 4.7 проводится сравнение одновременных измерений УФР в г. Иркутске и на удалении около 150 км от города. Определяется влияние города на уровни приземной УФР. Получено, что в условиях г. Иркутска пониженная прозрачность атмосферы, в результате чего интенсивность УФР в г. Иркутске в среднем примерно на 60% ниже, чем вне города. Изменений, вносимых городской средой в спектральный состав приземной УФР, не обнаружено.

В заключении приведена общая характеристика работы и сделаны основные выводы по результатам диссертационной работы.

На защиту выносятся следующие основные положения;

1. Аппаратура и методика выделения прямой ультрафиолетовой радиации: разработан и изготовлен УФ спектрофотометр, позволяющий ежедневно получать в автоматическом режиме спектры УФ радиации в диапазоне длин волн 295-345 нм; предложен метод выделения прямой УФР при использовании аппаратуры с широкой входной апертурой.

2. Результаты исследования поведения приземной УФР в период аномалии ОСО весной 1997 года (снижение на -18-20%) в Восточной Сибири: для марта 1997 года получено превышение уровней УФР на 25-30% в диапазоне длин волн 310-325 нм по сравнению с климатической нормой (весна 1998 года).

3. Результаты исследований кратковременных увеличений УФР в г. Иркутске: показано, что сочетание понижения ОСО и увеличения прозрачности атмосферы приводит к кратковременному увеличению УФР до 30%, с характерной длительностью 1-5 суток,' определяемой местными синоптическими особенностями.

4. Установленные сезонные и иррегулярные характеристики приземной УФР в г. Иркутске: асимметрия сезонного хода прямой УФР относительно летнего солнцестояния; иррегулярные вариации УФР зависящие от сезона и длины волны, обусловленные климатическими особенностями региона наблюдений.

Заключение Диссертация по теме "Физика атмосферы и гидросферы", Шалин, Антон Юрьевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В работе выполнены исследовательские и опытно-конструкторские работы по созданию аппаратуры для измерения приземной солнечной ультрафиолетовой радиации. Разработана методика для определения прямой УФ радиации при измерении УФР с помощью прибора, обладающего широкой входной апертурой. Задачи, сформулированные во введении, решены в результате комплексного использования независимых измерений гелио- и геофизических параметров, которые оказывают прямое или косвенное воздействие на уровни, состав и вариации приземной УФР. Дальнейшему исследованию и уточнению подлежат вопросы, связанные с исследованием аэрозольного и облачного влияния на УФР, исследование рассеянной и суммарной УФР.

Научная новизна работы.

Впервые для г. Иркутска (Восточная Сибирь 52N 104Е) проведены с высоким спектральным разрешением (-0,2 нм) исследования приземной радиации в диапазоне длин волн 295-345 нм, что позволило определить степень влияния типичных для Иркутска изменений параметров состояния атмосферы на уровни и спектральный состав УФР.

Впервые применен комплексный подход к исследованию приземной УФР в г. Иркутске. В анализе использованы данные независимых измерений ОСО, давления (Р) и аэрозольной оптической толщи (АОТ) над пунктом наблюдений, а также данные о солнечной активности. В результате такого многофакторного анализа стало возможным изучить региональные особенности поведения приземной УФР в связи с гелио- и геофизическими вариациями исследуемых параметров, отмеченными в г. Иркутске.

Впервые обнаружено проявление полос Хиггинса спектра поглощения озона в спектральных вариациях УФР за годовой период наблюдений.

Достоверность и обоснованность результатов.

Обеспечение достоверности и обоснованности результатов работы стало возможным благодаря использованию известных достижений в исследованиях свойств приземной УФР и применению методов математической статистики.

Разработанные аппаратура, методы измерения УФР и методика выделения прямой УФР, основанная на комплексном использовании теоретических и экспериментальных методов исследования, опробованы экспериментально. Экспериментальные исследования проводились на базе ИСЗФ СО РАН и его Геофизической обсерватории в пос. Торы (республика Бурятия). Измерительная установка использовалась весной 1997 года во время существования озоновой аномалии над регионом и в течение солнечного затмения 9 марта 1997 года. С осени 1998 года установка успешно эксплуатируется в непрерывном режиме. Результаты, полученные в течение всего периода наблюдений, анализировались и сопоставлялись с известными экспериментальными данными других исследователей, что обеспечило накопление достоверного массива данных.

Научная и практическая ценность работы.

Полученные в Восточной Сибири (г. Иркутск) результаты исследования климатических характеристик УФР могут быть использованы для модельных построений регионального УФ климата, а также для сравнительной оценки воздействия геофизических факторов на поведение приземной УФ радиации в других областях планеты.

С 1999 года результаты измерений УФР в Иркутске ежедневно выставляются в Интернет (http.7/cgm.iszf.irk.ru7optic/optic.htm). Доступна для просмотра интенсивность прямой УФР на длине волны 310 нм в виде графиков за последние 80 и 400 дней, а также годовые графики за 1999-2001 годы.

С экологической точки зрения, полученные результаты могут и должны учитываться при оценке возможного воздействия изменений озонового слоя и аэрозольно-облачного состояния атмосферы на УФР в целом и на эритемную радиацию в частности, имеющую большое значение в медико-биологическом аспекте.

Аппаратура и методика измерения УФ радиации могут быть использованы для создания сети приборов с целью мониторинга приземной УФР в различных регионах.

Апробация работы.

Материалы, изложенные в работе, были представлены на Международной конференции "Физика ионосферы и атмосферы Земли" (июнь 1998 г., Иркутск), на Симпозиуме JSM26 XXII Генеральной Ассамблеи IUGG (июль 1999 г., Англия), на Симпозиуме С2.7 COSPAR-2000 (июль 2000 г., Польша), на Конференции, посвященной памяти Г. В. Куклина «Солнечная активность и ее земные проявления» (сентябрь 2000 г., Иркутск), на XXVI Генеральной Ассамблее EGS (апрель 2001 г., Франция), на VIII Международном Симпозиуме "Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы" (июнь 2001 г., Иркутск), на XIII Рабочей группе "Аэрозоли Сибири - 2001" (ноябрь 2001 г., Томск), на Научных сессиях молодых ученых "Гео- и гелиофизические исследования" (сентябрь 1998 г., 1999 г., Иркутск), а также регулярно обсуждались на семинарах отдела физики средней атмосферы ИСЗФ СО РАН.

В заключение автор выражает глубокую благодарность научному руководителю к.ф.-м.н., зав. лаб. 2-01 ИСЗФ СО РАН Михалеву А. В. за постановку задачи, постоянное внимание к работе и ценные обсуждения; благодарит соавторов публикаций к.ф-м.н. Черниговскую М. А., д.ф-м.н., профессора Казимировского Э. С., д.ф-м.н. Сакерина С. М. (ИОА СО РАН), Кабанова Д. М. (ИОА СО РАН) и Белецкого А. Б. Автор благодарит к.ф-м.н. Матафонова Г. К. за данные по озону, а также д. ф.-м. н. Кошелева В.В. за полезные обсуждения и интерес, проявленный к данной работе. Автор выражает признательность всем сотрудникам отдела физики средней атмосферы за доброжелательное отношение и постоянную моральную поддержку.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата физико-математических наук, Шалин, Антон Юрьевич, Иркутск

1. В. С., Gjessing Y., Sigernes F. Measurements of solar ultraviolet on the Tibetan Plateau and comparisons with discrete ordinate method simulations. // J. Atmos. Terr. Phys., 1999, № 61, p. 425-446.

2. Кауе J. A., Hicks В. В., Weatherhead Е. С., Long С. S., Slusser J. US Interagency UV monitoring program established and operating. // EOS, 1999, vol. 80(10), p. 113116.

3. Кузнецов Г. И. Многоволновая методика и аппаратура для исследования атмосферного озона и аэрозоля. // Физика атмосферы и океана, 1975, т. 11, №6, с. 647-651.

4. Долгий С. И., Зуев В. В., Маричев В. Н., Мицель А. А., Пташник И. В., Сорокин В. П. Определение общего содержания озона и диоксида азота по данным спектральной яркости неба в зените. // Оптика атмосферы и океана, 1996, т. 9, №5, с. 609-626.

5. Ивлев Л. С., Максименко О. В., Шашкин А. В. О короткопериодических вариациях содержания озона и интенсивности солнечной радиации в приземном слое атмосферы. // Оптика атмосферы, 1990, т. 3, № 7, с. 748-751.

6. Торговичев В. А., Мальковский А. П., Геогджаев И. В. Спектральные измерения солнечной ультрафиолетовой радиации прибором СУФС-М. // Метеорология и гидрология, 1994, №12, с. 103-110.

7. Svenoe Т., Olsen М., Henriksen К., Stamnes К. Measurements of lunar and solar ultraviolet spectra at high latitudes. // Geomagn. and Aeron., 1994, vol. 34, № 5, p. 189-193.

8. Белинский В. А., Гараджа М.П., Меженная JI.M., Незваль Е.И. Ультрафиолетовая радиация Солнца и неба. М., Изд-во МГУ, 1968, 228 с.

9. Высоцкий А. В., Гараджа М. П., Незваль Е. И. Некоторые результаты измерений спектрального состава ультрафиолетовой радиации в Карадаге. // Сб. Современные проблемы климатообразования, 1980, МГУ, с. 40-48.

10. Банах Г.Ф., Ипполитов И.П., Лопасова Т.А. Влияние атмосферы на коротковолновую границу солнечной УФ радиации у поверхности Земли. // Космические исследования, 1986, т. 24, вып. 6, с. 890-895.

11. Ишов А. Г., Шишкина Л. П. Некоторые закономерности в поведении УФ-радиации Солнца в средних широтах. // Тезисы докладов 5 совещание по атмосферной оптике, Томск, 1991, с.66.

12. Seckmeyer G., McKenzie R. L., Increased ultraviolet radiation in New Zealand (45S) relative to Germany (48N). //Nature, 1992,v. 359, N 6391, p. 135-137.

13. Lubin D., Frederick J. E. Column ozone measurement from Palmer Station, Antarctica: Variations during the austral springs of 1988 and 1989. //J. Geophys. Res, 1990, vol. 95(D9), p. 13883-13889.

14. Smith R. C. Ozone depletion: Ultraviolet radiation and phytoplankton biology in Antarctic waters. // Science, 1992, vol. 255, p. 952-958.

15. Correll D. L, Clark С. O., Goldberg В., Goodrich V. R., Hayes D. R., Klein W. H., Schecher W. D. Spectral ultraviolet-B radiation fluxes at the Earth's surface: long-term variations at 39N, 77W. // JGR, 1992, v. 97, N7, p. 7579-7591.

16. Beaglehole D., Carter G. G. Antarctic skies, 1, Diurnal variations of the sky irradiance, and UY effects of the ozone hole, Spring 1990. // J. Geophys. Res., 1992, vol. 97( D2), p. 2589-2596.

17. Brittar A., McKenzie R. L. Spectral ultraviolet intensity measurements at 45°S: 1980 and 1988. //J. Geophys. Res., 1990, vol. 95(D5), p. 5597-5603.

18. Roy C. R, GiesH. P., Elliot G. Ozone depletion. //Nature, 1990, vol. 347, p. 235236.

19. McKenzie R. L., Matthews W.A., Johnson P. V. The relationship between erythemal UV and ozone, derived from spectral irradiance measurements. // Geophys. Res. Lett., 1991, vol. 18(12), p. 2269-2272.

20. Scotto J., Cotton C., Urbach F., Dereyer D., Feurs T. Biologically effective ultraviolet radiation: Surface measurementsin the Unated States, 1974 to 1985. // Science, 1988, vol. 239, p.762-764.

21. Blumthaler M., Ambach W. Indication Of increasing solar ultraviolet-B radiation flux in Alpine regions. // Science, 1990, vol. 284, p.206-208.

22. Minschwaner K. New observations of ultraviolet radiation and column ozone from Soccorro, New Mexico. // GRL, 1999, v. 26, N 8, p. 1173-1176.

23. Justus C.G., Murphey B.B. Temporal trends in surface irradiance at ultraviolet wavelengths. // J. Geophys. Res., 1994, vol. 99, No. Dl, p. 1389-1394.

24. Liu S. C., McKeen S. A., Mardonich S. Effect of anthropogenic aerosols on biologically active ultraviolet radiation. // Geophys. Res. Lett., 1991, vol. 18(12), p. 2265-2268.

25. Frederick J. E., Snell H. E. Tropospheric influence on solar ultraviolet radiation: The role of clouds. //J. Clim., 1990, N3, p. 373-381.

26. Белявский А. В., Захаров В. М., Крученицкий Г. М. Влияние облачности на обнаружимость трендов УФ-В облученности, обусловленных уменьшением общего содержания озона. // Оптика атмосферы, 1991, т. 4, №9, с. 987-994.

27. Udelhofen P.M., Gies P., Roy С., Randel W.J. Surface UV radiation over Australia, 1979-1992: Effects of ozone and cloud cover changes on variations of UV radiation. //J. Geophys. Res., 1999, vol. 104(D16), p. 19135.

28. Hood L. L. Effects of short-term solar variability on the stratosphere. // JASTP, 1999, v. 61 (1-2), p. 45-51.

29. Rottman G. Solat ultraviolet irradience and its temporal variation. // JASTP, 1999, v. 61 (1-2), p. 37-44.

30. Lorente J., Redano A., De Cabo X., Influence of urban aerosol on spectral solar irradience. // J. Appl. Meteorol., 1994, v. 33, N 3, p. 406-415.

31. Weatherhead E. Effects of tropospheric pollutants on the transmission of ultraviolet radiation through the Earth's atmosphere. // EOS, 1992, v. 73, N 43, p. 107.

32. Бурлов-Васильев К.А., Васильева И.Э. Спектральная прозрачность земной атмосферы в области ближнего ультрафиолета. .// Известия АН Физика атмосферы и океана, 1992, том 28, №12, с. 1170-1175.

33. Гущин Г.П. Исследование атмосферного озона. -Л. Гидрометеоиздат, 1963. 269 с.

34. Гущин Г.П. Методы, приборы и результаты измерения спектральной прозрачности атмосферы. -Л. Гидрометеоиздат, 1988. 200 с.

35. Baker С. В., Kuhn W. R., Ryznar Е. Effects of the El Chichon volcanic cloud on direct and diffuse solar irradiances. // J. Clim. Appl. Meteorol., 1984, vol. 23(3), p. 449-452.

36. Rao C. R., Takashima T. Solar radiation anomalies caused by the El Chichon volcanic cloud: Measurements and model comparisons. // Q. J. R. Meteorol. Soc., 1986, vol. 112, p. 1111-1126.

37. Tsay S. С., Stamnes К. Ultraviolet radiation in the Arctic: The impact of potential ozone depletions and cloud effects. // J. Geophys. Res., 1992, vol. 97(D8), p. 78297840.

38. Scientific Assessment of Stratospheric Ozone: 1998, WMO. Global Ozone Research and Monitoring Project. Rep. №20, vol. 1, p. 392.

39. Ozone Trends Panel. Report. 1988.

40. Белинская А. Ю. Геофизические факторы в вариациях общего содержания озона над Восточной Сибирью. Диссертация на соискание ученой степени к. ф,-м. н. Иркутск, 2001, 113 с.

41. Селезнева Е. С. Аимосферные аэрозоли. Л.: Гидрометеоиздат, 1966.

42. Angstrom A. On the atmospheric of sun radiation and on dust in the air. Geograf. Annaler, 1929, N11, p. 156-166.

43. Кабанов Д. M., Сакерин С. М. О изменчивости параметров формулы Ангстрема для аэрозольной оптической толщи атмосферы в условиях Томска. // VI Рабочая группа «Аэрозоли Сибири», 1999, Томск, Тезисы докладов , с. 55.

44. Георгиевский Ю. С. Спектральная прозрачность атмосферы в высокогорных условиях. Прожекторный луч в атмосфере. М.: Изд-во АН СССР, 1960.

45. Сакерин С. М., Рахимов Р. Ф., Макиенко Э. В., Кабанов Д. М. Интерпретация аномальной спектральной зависимости аэрозольной оптическойтолщи атмосферы. Часть 1. Формальный анализ ситуации. // Оптика атмосферы и океана, 2000, т. 13, №9, с. 813-818.

46. Гущин Г.П., Виноградова Н.Н. Суммарный озон в атмосфере. -JL: Гидрометеоиздаг, 1983, 238 с.

47. Махоткин Л.Г. Эквивалент массы Бемпорада, Труды ГГО, 1960, вып. 100, с. 15-16.

48. Bodhaine B. A., Dutton E. G., McKenzie R. L., Johnston P. V. Calibration broadband UV instruments: Ozone and zenith angle dependence. // J. Atmos. Oceanic Technol, 1998, N15, p. 916-925.

49. Hicks В. В., DeLuisi J. J., Matt D. R. The NOAA Integrated Surface Irradience Study (ISIS) a new surface radiation monitoring program. // Bull. Am. Meteorol. Soc., 1996, vol. 77, p. 2857-2864.

50. Herman J. R., Bhartia P. K., Ziemke J., Ahmad Z., Larko D. UV-B increases (1979-1992) from decreases in total ozone. // Geophys. Res. Lett., 1996, vol.23, p. 2117-2120.

51. Madronich S. Implications of recent total atmospheric ozone measurements for biologically active ultraviolet radiation reaching the Earth's surfase. // Geophys. Res. Lett., 1992, vol. 19(1), p. 37-40.

52. Internet: http://toms.gsfc.nasa.gov/eryuv/euv.html

53. Internet: http://tornado.badc.rl.ac.uk./data/toms/tomshelp.html

54. Шубова Г. Л. Интенсивность околосолнечной радиации в стандартных условиях. //Тр. ГГО, 1965, вып. 170, с. 188-191.

55. Стеблова Р. С., Черток Е. И. Погрешность спектрального разрешения в регистрации ультрафиолетового излучения и оценках общего содержания озона, //сб. Атмосферный озон, М.: Наука, 1983, с. 96-103.

56. Перов С. П., Хргиан А. X. Современные проблемы атмосферного озона. -JL: Гидрометеоиздат, 1980, 288 с.

57. Хргиан А. X., Кузнецов Г. И. Проблема наблюдений и исследований атмосферного озона. М.: МГУ, 1981, 216 с.

58. Красовский А. Н., Людчик А. М., Неверович JI. Ч., Сергеева Н. В., Турышев JI. Н., Чернявский А. Ф. К вопросу оптимизации параметров ультрафиолетовых спектрометров-озонометров. // Оптика атмосферы, 1989, т. 2, № 4, с. 422-427.

59. Людчик А. М., Красовский А. Н., Турышев Л. Н., Чернявский А. Ф. О связи точности калибровки ультрафиолетового спектрометра по длинам волн с погрешностями определения общего содержания озона. // Изв. АН СССР, ФАО, 1988, т. 24, №1, с. 75-82.

60. Saunders R.D., Kostkowski Н. J., Green А. Е. S., Ward J. F., Popenoe С. H. High-precision atmospheric ozone measurements using wavelengths between 290 and 305 nm. // J. Geoph. Res., 1984, vol. 89(D4), p. 5215-5226.

61. Гущин Г. П., Корницкая Г. В., Павлюченкова Т. А. Результаты многолетних сравнений озонного спектрофотометра Добсона и озонометра М-83. // Тр. ГГО, 1984, вып. 472, с. 24-30.

62. Монохроматор МДР-12. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Ю-34.14.519 ТО.

63. Техническое описание и инструкция по эксплуатации многофункциональной платы ввода/вывода ЛА-2. М.: «Руднев-Шиляев», 1995, 75 с.

64. Комплекс спектральный вычислительный универсальный КСВУ-12. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Ю-30.67.063 ТО.

65. Малышев В. И. Введение в экспериментальную спектроскопию. -М.: Наука, 1979, 478 с.

66. Ландсберг Г. С. Оптика. -М.: Наука, 5-е изд., перераб., 1976, 568 с.

67. Мирошников М. М. Теоретические основы оптико-электронных приборов. -Л., Машиностроение, 1977, 600 с.

68. Dahlback A. Measurements of biologically effective UV doses, total ozone abundance and cloud effect with multichannel moderate bandwidth filter instruments. // Appl. Optic, 1996, v. 35, N33, p. 6514-6521.

69. Шалин А. Ю, Михалев А. В. Выделение прямой ультрафиолетовой радиации при измерениях спектрофотометром с широкой входной апертурой. // Оптика атмосферы и океана, 2002, т. 15, № 4, с. 399-402.

70. Макарова Е. А, Харитонов А. В, Казачевская Т. В. Поток солнечного излучения. -М.: Наука, 1991, 400 с.

71. Arvesen J. С, Griffin R. N, Pearson В. D. Determination of Extraterrestial Solar Spectral Irradiance from a Research Aircraft. // Appl. Optics, 1969, v. 8, N11, p. 2215-2232.

72. Kurucz R. L, Furenlid I, Brault J, Testerman L. Solar Flux Atlas from 296 to 1300 nm. National Solar Observatory Atlas No. 1, June 1984.

73. Mikhalev A. V, Chernigovskaya M. A, Shalin A. Yu, Kazimirovsky E. S. Surface ultraviolet radiation over east Siberia. Seasonal variations. // Annales Geophysicae, 2002, v.20, N 4, p. 559-564.

74. Соболев В. В. Перенос лучистой энергии в атмосферах звезд и планет. М.: ГИТТЛ, 1956,391 с.

75. Internet: http://toms.gsfc.nasa.gov/ozone/ozone.html

76. Сакерин С. М, Кабанов Д. М, Турчинович С. А. Комплекс приборов для радиационных исследований. // Оптика атмосферы и океана, 1996, т. 9, №12, с. 1643-1652.

77. Кабанов Д. М, Сакерин С. М, Шалин А. Ю, Еремина Т. А, Турчинович С. А. Оценки сезонной изменчивости прозрачности атмосферы в двух районах Сибири (Томск, Иркутск). // XIII Рабочая группа "Аэрозоли Сибири", 2001, Томск, тезисы докладов, с. 4.

78. Сквайре Дж. Практическая физика. -М.: Мир, 1971, 248 с.

79. Рабинович С. Г. Погрешность измерений. Л.: Энергия, 1978, 262 с.

80. Гущин Г. П. Оценка случайных погрешностей атмосферно-оптических измерений. // Метеорология и гидрология, 1984, №4, с. 53-61.

81. Зайдель А. Н. Погрешности измерения физических величин. Л.: Наука, 1985,112 с.

82. Шенк X. Теория инженерного эксперимента. М.: Мир, 1972, 381 с.

83. Molina L.T., Molina M.J. Absolute absorption cross sections of ozone in the 185-to 350 nm wavelength range. // J. Geoph. Res., 1986, vol. 91(D13), p. 14501-14508.

84. Basher R. E. Ozone absorption coefficients role in Dobson instrument ozone measurement accuracy. // Geophys. Res. Lett., 1982, vol. 9, № 11, p. 1235-1238.

85. Daumont D., Brion J., Malicet J. Measurement of total atmospheric ozone: consequences entailed by new values of Оз absorption cross-sections at 223K in the 310-350 nm spectral range. // Planet. Space Sci., 1983, vol. 31, N10, p.1229-1234.

86. Freeman D. E., Yochino K., Esmond Y. R., Parkinson W. H. High resolution absorption cross-section measurements of ozone at 195K in the wavelength region 240-350 nm. // Planet. Space Sci., 1984, vol. 32, N2, p. 239-248.

87. Yochino K., Freeman D. E., Esmond Y. R., Parkinson W. H. Absolute absorption cross-section measurements of ozone in the wavelength region 238-335 nm and the temperature dependence. // Planet. Space Sci., 1988, vol. 36, N4, p. 395-398.

88. Cacciani M., Alcide di Sarra, Fiocco G., Amoruso A. Absolute determination of the sections of ozone in the wavelength region 339-355 nm at temperatures 220-293K. //J. Geoph. Res, 1989, vol. 94(D6),p. 8485-8490.

89. Ходжер Т. В, Потемкин В. Л., Оболкин В.А. Химический состав аэрозоля и малые газовые примеси в атмосфере над Байкалом. // Оптика атмосферы и океана, 1994, т. 7, № 8, с. 1059-1065.

90. Михалев А. В, Черниговская М. А, Шалин А. Ю. Нерегулярные вариации приземной ультрафиолетовой радиации. // Оптика атмосферы и океана, 2002, т. 15, №2, с.189-193.

91. Mikhalev A.V., Chernigovskaya M.A., Shalin A.Yu., Kazimirovsky E.S. Variations of the ground-level ultraviolet radiation in East Siberia. // Adv. Space Res., 2001, Vol. 27, N 6-7, pp. 1109-1114.

92. Казимировский Э. С., Матафонов Г. К., Вергасова Г. В., Белинская А. Ю. Тренды и низкочастотные вариации в общем содержании озона над Восточной Сибирью. // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца, 1999, вып. 109, ч. 2, с. 190-199.

93. Швер Ц. А., Форманчук Н. П. Климат Иркутска. JL: Гидрометеоиздат, 1981,247 с.

94. McKinlay A., Diffey В. A reference spectrum for ultraviolet induced erythema in human skin. // J. of CIE, 1987, N6, p 17-22.

95. Крученицкий Г.М., Кадырова T.B., Иванова H.C., Звягинцев М.А. Общее содержание озона над Россией и прилегающими территориями в 1997 г. // Метеорология и гидрология, 1998, № 2, с. 119-122.

96. Dahlback A., Henriksen Т., Larsen S. Н. Н., Stamnes К. Biological UV-doses and the effect of an ozone layer depletion. // Photochem. Photobiol., 1989, vol. 49(5), p. 621-625.

97. Михалев А. В., Черниговская M. А., Шалин А. Ю., Белецкий А. Б. Спектральные измерения ультрафиолетовой радиации в Восточной Сибири в период аномалии общего содержания озона. II Метеорология и гидрология, 2000, №3, с. 29-35.

98. Белецкий А. Б., Михалев А. В., Черниговская М. А. Спектральные измерения приземного солнечного ультрафиолетового излучения во время солнечного затмения 9 марта 1997 г. // Оптика атмосферы и океана, 1998, т. 11, №4, с. 348-354.

99. Крученицкий Г.М., Иванова Н.С., Звягинцев М.А. Общее содержание озона над Россией и прилегающими территориями в I квартале 1998 г. // Метеорология и гидрология, 1998, № 5, с. 115-119.

100. Незваль Е. И. Статистические характеристики прихода ультрафиолетовой радиации в Москве по данным за 1968-1992 гг. // Метеорология и гидрология, 1996, №8, с. 64-71.

101. Белецкий А. Б., Михалев А. В., Черниговская М. А., Шалин А. Ю. Контроль солнечного ультрафиолетового излучения у поверхности Земли. // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца, 1998, Изд-во СО РАН, вып. 109(1), с. 118-122.

102. Ролдугин Г. В., Старков Г. В. Изменение прозрачности атмосферы в 11-летнем цикле солнечной активности. // Доклады Академии Наук, 2000, т. 370, № 5, с. 675-677.

103. Veretenenko S. V., Pudovkin М. I. Variations of Total Cloudiness during Solar Cosmic Ray Events. // Geomagn. and Aeron., 1996, vol. 36, № 1, p. 108-111.

104. Пудовкин M. И., Веретененко С. В. Вариации меридионального профиля атмосферного давления в ходе геомагнитного возмущения. // Геомагнетизм и аэрономия, 1992, т. 32, N1, с. 118-122.

105. Михалев А. В., Черниговская М. А., Шалин А. Ю. Влияние солнечной активности на вариации приземной солнечной ультрафиолетовой радиации. // Межд. конф. «Солнечная активность и ее земные проявления» 25-29 сент. 2000 г., Иркутск, тезисы докладов, с. 61.

106. Internet: http://www.wdc.rl.ac.uk/wdccl/bulletins/monthtab.lis

107. Зуев В.Е., Белан Б.Д., Задде Г.О. Оптическая погода. -Н.:, Наука, 1990, 192с.

108. Жеребцов Г. А., Казимировский Э. С., Кокоуров В. Д., Кошелев В. В. Изучение озонной проблемы в институте солнечно-земной физики СО РАН. // Оптика атмосферы и океана, 1996, т. 9, № 9, с. 1255-1261.

109. Иванов-Холодный Г. С., Чертопруд В. Е. Солнечная активность. // Итоги науки и техники, 1990, т. 33, с. 70-76.

110. Веретененко С. В., Пудовкин М. И. Эффекты форбуш-понижений галактических космических лучей в вариациях общей облачности. // Геомагнетизм и аэрономия, 1994, т. 34, № 4, с. 38.

111. Веретененко С.В., Пудовкин М.И. Вариации общей облачности в ходе всплесков солнечных космических лучей. // Геом. и аэрон., 1996, т.36, N1, с. 153-156.

112. Старков Г. В., Ролдугин В. К. О связи вариаций прозрачности атмосферы с геомагнитной активностью. // Геом. и аэрон., 1994, т. 34, N4, с. 156-159.

113. Keating G. М., Brasseur G. P., Nicholson J. Y. Ill, De Rudder A. Detection of the response of ozone in the middle atmosphere to short-term solar ultraviolet variations. // Geophysics Rasearch Letters, 1985, v. 12, N7, p. 449-452.

114. Keating G. M., Pitts M. C., Brasseur G. P., De Rudder A. Response of middle atmosphere to short-term solar ultraviolet variations: 1. Observations. // Journal Geophysics Rasearch, 1987, D92, N1, p. 889-902.

115. Hood L. L. Solar ultraviolet radiation induced variations in the stratosphere and mesosphere. //Journal Geophysics Rasearch, 1987, D92, N1, p. 876-888.

116. Никольский Г. А., Шульц Э. О. Спектрально-временные вариации остаточного ослабления в ближней ультрафиолетовой области спектра. // Оптика атмосферы, 1991, т. 4, № 9, с. 961-966.

117. Абакумова Г. М. Влияние г. Москвы на приход солнечной радиации. // Сб. Современные проблемы климатообразования, 1980, МГУ, с. 15-24.

118. Никольская Н. П. О тенденции изменения прозрачности атмосферы в городах. //Сб. Современные проблемы климатообразования, 1980,МГУ,с.34-39.

119. Абакумова Г. М. Спектральный состав прямой солнечной радиации в Москве. //Сб. Современные проблемы климатообразования, 1980, МГУ,с.26-33.