Материалы 17-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса», Москва, ИКИ РАН, 2019 год

(http://conf.rse.geosmis.ru)

Воздействие солнечной активности на малые газовые составляющие в стратосфере Антарктики

Бручковский И.И. (1,2), Литвинович Г. С. (1), Бородко С.К. (2)
(1) Научно-исследовательское учреждение «Институт прикладных физических проблем имени А.Н. Севченко» Белорусского государственного университета, Минск, Беларусь
(2) Национальный научно-исследовательский центр мониторинга озоносферы, Минск, Республика Беларусь
В настоящее время установлено, что естественный азотно-окисной цикл вносит наибольший вклад в разрушение стратосферного озона [1]. Поэтому, химические преобразования двуокиси азота в стратосфере являются важным фактором динамики атмосферы и процессов переноса энергии. Также, активно обсуждается механизм воздействия солнечной активности на стратосферные процессы, есть мнение, что двуокись азота в этом процессе является важным промежуточным звеном [2]. Поскольку большинство исследований на эту тему носит характер моделирования, то несомненный интерес и актуальность представляют результаты натурных измерений.
Данная работа посвящена результатам натурных измерений стратосферного озона и двуокиси азота в воздухе Антарктики в период 6-й Белорусской Антарктической экспедиции (25.01.2014 - 28.02.2014). Измерения проводились дистанционным оптическим методом при помощи регистрации рассеянного солнечного излучения из зенита неба в сумерки, прибором MARS-B (разработка ННИЦ МО БГУ, Минск, Беларусь). Обработка результатов измерений производилась при помощи метода DOAS [3] (дифференциальная оптическая абсорбционная спектроскопия) с целью восстановления дифференциальных наклонных толщ (DSCD) озона и двуокиси азота.
Полученный ряд данных DSCD содержит в себе информацию о вертикальном распределении озона и двуокиси азота в стратосфере. Для сопоставления наблюдаемых вариаций исследуемых малых газовых составляющих в стратосфере с параметрами солнечной активности, исследовались ряды данных значений Kp-индекса и параметров солнечных вспышек, таких как: количество солнечных пятен, фоновый и максимальный поток для различных диапазонов гамма-лучей: 0.5 - 4 А и 1.0 - 8.0 А, а также поток протонов с энергиями до 100 МэВ. Было замечено, что протонный поток от Солнца уменьшает концентрацию двуокиси азота в тропосфере, что в свою очередь приводит к увеличению концентрации озона и подъему озонового слоя. Данное наблюдение может являться частью глобального механизма преобразования событий солнечной активности в атмосферные процессы на Земле.

Ключевые слова: Озон, двуокись азота, зенитный сумеречный метод DOAS, солнечно-земные связи
Литература:
  1. Ларин, И.К. Химическая физика озонового слоя / И.К. Ларин. – М.: ГЕОС, 2013. – 159 с.
  2. Pavle Arsenovic et. al. Reactive nitrogen (NOy) and ozone responses to energetic electron precipitation during Southern Hemisphere winter // Atmos. Chem. Phys., 19, 9485–9494, 2019
  3. Platt, U. Differential Optical Absorption Spectroscopy: Principles and Applications / U. Platt, J. Stutz. – Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2008. – 597 p.

Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов

159