Многолетние изменения аэрозольной оптической толщины атмосферы (АОТ)
над Европейской территорией России в поствулканический период
(спутниковые и наземные данные)

Аэрозольная оптическая толщина атмосферы (АОТ) является важным параметром влияния при оценке климатических долговременных изменений температуры подстилающей поверхности и изменений приходящей суммарной солнечной радиации. Факторы, вызывающие пространственно-временные вариации АОТ, разнообразны как по степени воздействия, так и по знаку изменений, вносимых ими в поток приходящей к поверхности Земли солнечной радиации. Целью работы в рамках указанной выше проблемы является анализ систематических пространственных годовых и сезонных долговременных изменений АОТ для Европейской территории России с характерными особенностями вариаций и источников аэрозоля с использованием данные сетевых наземных актинометрических наблюдений и спутниковых данных (MODIS)
Представлены вариации АОТ на Европейской части России в поствулканический период: с нулевых годов по настоящее время. Рассмотрены наблюдения наземных сетей: международной AERONET и российской актинометрической сети РОСКОМГИДРОМЕТА, а также результаты спутникового сканирования MODIS. Спутниковые данные скачивались через специализированный сервер Giovanni https://giovanni.gsfc.nasa.gov/giovanni: ряды среднемесячные значения АОТ для MODIS TERRA. В принципе, сравнительный анализ аэрозольного ослабления по независимым системам наблюдений позволяет получать более обоснованными оценки временных трендов и пространственных изменений АОТ, но на практике анализ результатов, полученных независимыми системами, представляет собой сложную и неоднозначную задачу сравнения в отсутствии эталонированных данных и неустойчивости атмосферной среды. В дальнейшем анализ следует продолжать.
На данный момент оценены тенденции многолетних изменений годовых и среднемесячных величин АОТ в последние 1999- 2016 годы; они устойчиво отрицательны как по наземным, так и по спутниковым наблюдениям. Например, абсолютный отрицательный тренд годовых и месячных АОТ составил по наземным данным в среднем для ЕТР ( -0.05) за 10 лет; данные MODIS дают величину отрицательного тренда на порядок меньшую, а для июльских АОТ по MODIS получена небольшая положительная тенденция, пока слабо статистически подкреплённая. То есть, происходит очищение атмосферы от аэрозоля. Преобладающие отрицательные тенденции изменений АОТ совпадают с тенденциями, характерными для развитых стран Европы и Америки и обусловлены стабилизацией производств и технологиями очищений выбросов.
Средние величины АОТ при синхронных выборках в сотни точек оказались достаточно близки для наземных и спутниковых данных как по величине средних, так и по диапазону вариаций. Именно осреднения в несколько десятков лет требуются для параметризации моделей и валидации результатов в региональных климатических схемах. Тем не менее, спутниковые значения АОТ превышают наземные значения на 20-25%.
Представлены также оценки тенденций многолетних изменений потока приходящей к подстилающей поверхности радиации для выборочных пунктов наблюдения.
Приведены карты-схемы распределения годовых, апрельских и июльских значений АОТ на ЕТР (по данным актинометрической сети и по спутниковым данным MODIS). Период наблюдений 1999-2016 г.г. Пространственное распределение значений АОТ, средних за указанный " поствулканический " период рассмотрения качественно соответствует модели глобального распределения атмосферного аэрозоля над Евразией, представленной в докладах IPCC. Это проявляется в убывании АОТ с юго-запада на северо-восток на ЕТР. Оценены различия в распределениях между сезонами.
Дополнительное примечание. В Федеральной службе по интеллектуальной собственности зарегистрирована БАЗА ДАННЫХ. Плахина И.Н.(правообладатель)
База данных «Аэрозольная оптическая толщина атмосферы по спутниковым и наземным наблюдениям». 2018. Свидетельство о государственной регистрации №2018620215 в Реестре 5 февраля 2018 года, полученное в ФСИС.
БД состоит из 15-ти файлов в формате XLS, соответствующих 15-ти опорным точкам наблюдения на территории РФ и содержащих значения, координатного номера опорной точки, дату (день, месяц, год) и значения аэрозольной оптической толщины атмосферы по наземным и спутниковым данным. Наземные измерения оцениваются дважды по системе АЭРОНЕТ и по актинометрическим наблюдениям. Спутниковые значения получены по МОДИС. Каждый файл содержит как общие полученные оценки для указанных временных интервалов, так и синхронизированные ряды для попарного сравнения величин АОТ.
БД предназначена для выполнения работ по оценке и анализу временных изменений АОТ на территории РФ, оценки сопоставимости разных видов мониторинга АОТ и сформирована в рамках проекта РФФИ « Исследование согласованности данных наземного и спутникового мониторинга прозрачности, аэрозольной оптической толщины атмосферы на территории России».
Представляемая на конференции ИКИ работа выполнялась по проектам РФФИ № 15-05-05803 и №10-05-01086.