Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)

Девятнадцатая международная конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»

Участие в Школе молодых Участие в конкурсе молодых ученых 

XIX.D.368

Исследование облачных и облачно-радиационных характеристик в Арктике в теплый период на основе данных полярных экспедиций NABOS

Нарижная А.И. (1), Чернокульский А.В. (1), Репина И.А. (1), Чечин Д.Г. (1)
(1) Институт физики атмосферы имени А. М. Обухова РАН, Москва, Россия
В работе представлен анализ характеристик облаков, радиационных потоков на поверхности, а также облачно-радиационного воздействия (форсинга) в морях Российской Арктики в теплый период на основе результатов судовых измерений, полученных в ходе трех полярных экспедиций NABOS (NANSEN AND AMUNDSEN BASINS OBSERVATIONAL SYSTEM). Экспедиции проходили в августе-сентябре 2013, 2015 и 2018 гг. на НЭС ‘Академик Федоров’ и НЭС ‘Академик Трешников’.

Балл и тип облачности определялись визуально с часовой дискретностью. Нижняя граница облаков измерялась при помощи лидара с минутной дискретностью. Измерения приходящей радиации в атмосфере проводились ежеминутно с использованием радиационного комплекса Kipp&Zonen. Приходящая радиация для безоблачной атмосферы была рассчитаны с учетом высоты Солнца (для коротковолновой области спектра) и с учетом температуры воздуха (для длинноволновой области спектра). Облачно-радиационное воздействие (ОРВ) определялось как разность между радиационными потоками в обычной и безоблачной атмосфере. Отдельно рассчитаны коротковолновое (КВ) и длинноволновое (ДВ) ОРВ, а также суммарное ОРВ (сОРВ=КВ ОРВ + ДВ ОРВ).

Анализ непрерывных наблюдений за облачностью показал, что за время наблюдений преобладали облака слоистообразной (50%) и слоисто-кучевых (30%) форм. Надо льдом преимущественно отмечалась слоистая облачность (до 70%), в то время как над открытой водой возрастала повторяемость слоисто-кучевых облаков. Облачность 10 баллов преобладала более чем в 70% случаев наблюдений.

Определены характерные значения радиационных потоков и облачно-радиационного эффекта в Российской Арктике в теплый период (август-сентябрь) по данным NABOS: для потока приходящей длинноволновой радиации медиана и интерквартильный разброс составили в среднем 305 Вт/м2 и 20 Вт/м2, для уходящей ~ 315 Вт/м2 и 10 Вт/м2 . Для потока приходящей коротковолновой радиации: ~ 30 Вт/м2 и 60 Вт/м2, отраженной: ~5 Вт/м2 и 10 Вт/м2. Медиана (разброс) длинноволнового облачно-радиационного эффекта составила 60 Вт/м2 (и 15 Вт/м2), коротковолнового -70 Вт/м2 (и 90 Вт/м2), суммарного -10 Вт/м2 (85 Вт/м2).

Дополнительно проведено сравнение значений сОРВ, ДВ ОРВ и КВ ОРВ по данным судовых измерений и по данным спутникового зондирования (базы данных CERES). Получено, что в целом спутниковые данные CERES показывают более низкие значения потоков приходящей и уходящей длинноволновой радиации (~ на 10 Вт/м2 ) и завышают потоки коротковолновой радиации по сравнению с данными NABOS (~ на 60 Вт/м2).

Проанализирована согласованность данных NABOS и CERES в зависимости от различных внешних параметров (концентрации морского льда, высоты солнца, характеристик облачности). Обнаружено, что наибольшие расхождения между данными отмечены для переходной концентрации льда: над полностью открытой или полностью ледовой поверхностью согласие выше. Отмечено разнонаправленная зависимость потоков (разная для КВ и для ДВ) от балла облачности. Выявлена зависимость от фазы облаков: в целом, для ледяных облаков соответствие между потоками выше, чем для водных (R2 = 0,5-0,7 и 0,3-0,4 соответственно).

Ключевые слова: Облачно-радиационное воздействие, атмосферная радиация, Российская Арктика, , изменение климата, экспедиционные данные, спутниковые данные.

Видео доклада

Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов