ИССЛЕДОВАНИЕ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА, 2007, № 3, с. 34-36
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОСМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ О ЗЕМЛЕ
УДК 551.521
ОБ ИЗМЕНЧИВОСТИ КОМПОНЕНТОВ РАДИАЦИОННОГО БАЛАНСА НАД КАВКАЗСКО-КАСПИЙСКИМ РЕГИОНОМ ПО СПУТНИКОВЫМ ДАННЫМ
© 2007 г. Ш. А. Ахмедов*, М. И. Алиев, Ф. А. Мирзоев
Азербайджанское Национальное Аэрокосмическое Агентство, Институт "Экология", Баку-1106, Азербайджанская Республика *Тел.: (099412) 431-53-42; (099455) 789-03-74; е-таП: shahinakhmedov@rambler.ru Поступила в редакцию 24.07.2006 г.
Проведен анализ годового хода поля уходящей длинноволновой радиации (УДР) с целью выявления его аномальных режимов над Кавказско-Каспийским регионом. Для анализа использованы среднемесячные значения УДР за 1998-2001 гг., полученные со спутника NOAA. Исследование проводилось методом амплитудно-фазовых характеристик (АФХ).
ВВЕДЕНИЕ
Интерес к проблеме радиационного баланса системы "земная поверхность-атмосфера" (РБЗ) значительно возрос за последние годы. Возрастающая актуальность спутниковых наблюдений РБЗ определяется прежде всего их значением для анализа пространственно-временной изменчивости климата: роли радиационных факторов формирования климата и его изменений, а также соответствующих обратных связей, проверки надежности результатов численного моделирования климата [1].
Кроме того, важное значение при мониторинге изменчивости климата имеют данные по радиационному режиму атмосферы и океанов, восстанавливаемые с учетом этих связей на основе спутниковых наблюдений за уходящим в космос излучением в различных участках электромагнитного спектра.
Для исследования изменчивости компонентов радиационного баланса анализировался годовой ход поля УДР с целью выявления его аномальных режимов над Кавказско-Каспийским регионом.
ДАННЫЕ
Для анализа использованы среднемесячные значения УДР на верхней границе атмосферы за 1998-2001 гг., полученные со спутника КОАЛ над Кавказско-Каспийским регионом (42.5°-47.5° с.ш.; 46°-54°в.д). Эти радиационные характеристики оценены по данным широкоугольного приемника в диапазоне 3.0-50 мкм, осредненным по квадратам (42.5°-47.5° с.ш.; 46°-54°в.д., Каспийское море). Исследование особенностей годового хода полей компонентов радиационного баланса, в
частности потока УДР проводилось методом амплитудно-фазовых характеристик [2, 3].
На рис. 1 приведен годовой ход аномалий УДР 5FM (Вт/м2) исследуемого региона за 1998 г. (рис. 1а-е). Результаты в основном относятся к спутниковым дневным данным.
АНАЛИЗ
В весенний сезон (рис. 1а) уровень аномалий по дневным и ночным данным возрастает, особенно при переходе через нулевые значения в апреле месяце, в мае он достигает максимума. По данным дневных измерений после мая величина 5FM уменьшается, а осенью наблюдаются характерные биения 5FM (отрицательный минимум в сентябре сменяется отрицательным максимумом в октябре). При дальнейшем временном ходе значение 5FM уменьшается и в декабре достигает значений, меньших, чем отрицательный минимум в феврале.
По данным ночных измерений после мая значение 5FM наоборот возрастает, и летом (вплоть до осени) имеют место биения 5FM, амплитуда которых в дальнейшем уменьшается. В октябре положительное значение аномалии сменяется отрицательным.
В районе 54.0° в.д.-42.5° с.ш. (рис. 16), по дневным данным, положительный максимум приходится на июнь, после чего величина 5FM уменьшается и в октябре сменяется отрицательным значением. По ночным данным положительный максимум достигается в мае, летом ход аномалий идет плавно, далее величина 5FM уменьшается и так же, как по дневным данным, в октябре месяце сменяется отрицательным значением.
ОБ ИЗМЕНЧИВОСТИ КОМПОНЕНТОВ
35
8F, Вт/м2 40
20
40
20
40 20
8F, Вт/м2 40
20
\_11 ■.!_I
0
VI XII
\ -20
40
20
_|_р-1_I_I_ш_I
II VI XII
-20
40 20
0
XII
-20
_|_Ц_I_I_и_I
II VI
XII
Рис. 1. Годовой ход аномалий УДР за 1998 г.: а -42.5° с.ш.-60° в.д.; б - 42.5° с.ш.-54° в.д; в - 42.5° с.ш.-46° в.д.; г - 47.5° с.ш.-46° в.д.; д - 47.5° с.ш.-4° в.д.; е -47.5° с.ш.-60° в.д.
5F, 40
30
20
10
0
10
20
30
40 30 20 10 0 10 20 30
50 40 30 20 10 0 10 20 30 40
Вт/м2
J_I__I_1_
II
VI
VI
XII
5F, Вт/м
40 -
30 -
20 -
10 -
0 -10 I
II
-20 - Г--
-30
XII
XII
40 30 20 10 0 -10 -20 -30
50 40 30 20 10 0 -10 -20 -30 -40
II
VI
J_Ц_I_I
VI
XII
XII
XII
Рис. 2. Годовой ход аномалий УДР за 2001 г.: а -42.5° с.ш.-60° в.д.; б - 42.5° с.ш.-54° в.д; в - 42.5° с.ш.-46° в.д.; г - 47.5° с.ш.-46° в.д.; д - 47.5° с.ш.-54° в.д.; е - 47.5° с.ш.-60° в.д.
0
0
0
д
е
0
Отметим, что остальные квадраты данного региона за 1998-2001 гг. исследовались только по спутниковым данным дневных измерений, поскольку результаты ночных измерений были незначительны.
Как видно из рис. 1г, е, в период январь-март характерны биения 5FM (отрицательные значения 5FM в январе и марте одинаковы, в феврале - отрицательный максимум).
Ход аномалии на рис. 1в, д в период январь-март ведет себя совсем по-другому. На рис. 1в значения 5FM в феврале и марте не меняются. На рис. 1д отрицательное значение 5FM монотон-
но возрастает с февраля до середины мая, а положительное достигает максимума в июле.
При переходе через нулевые значения аномалии по координатам (рис. 2а-е) терпят изменение знака (отрицательного или положительного) в мае. Положительный максимум достигается в августе, после чего снова наблюдаются нулевые значения. Изменение знака аномалий, наоборот, намечается в октябре. На рис. 26, г видно, что с января до мая характерны биения 5FM.
На рис. 2е отрицательное значение 5FM монотонно растет во временном интервале до апреля. В апреле и мае значения 5FM не меняются.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА < 3 2007
3*
36
АХМЕДОВ и др.
В весенний сезон выявляются существенные различия в изменениях потока УДР в различных координатных точках. Осенью величина 5FM монотонно уменьшается. С октября по декабрь величины аномалий устойчиво отрицательны.
Для представленных на рис. 1 и 2 значение аномалий амплитуды 5FM в годовом ходе соответствует 50 Вт/м2. Значение вариаций 5FM при этом соответствует вариациям температуры системы. При этом из рис. 1 и 2 видно, что отклонения значений аномалий системы от их среднегодовых величин не превышают ±50 Вт/м2.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Отметим также, что при возрастании 5FM уровень, соответствующий среднегодовому режиму в мае, достигается на существенно меньшей части внетропических широт исследуемой территории, чем осенью (октябрь) при уменьшении При всей условности определения границ разных сезонов отмеченный факт характеризует большую вероятность затягивания наступления весны по сравнению с более быстрым переходом к зимнему режиму осенью.
Проведенный анализ отклонений среднемесячных значений УДР от среднегодового режима показал чувствительность этих отклонений к физическим процессам, таким, как загрязнение нефтепродуктами поверхности моря, изменение водного баланса происходящим в Каспийском море [4]. Мониторинг изменения температуры системы море-атмосфера позволяет объективно изучать влияние аномалий, отображаемых соответствующими кластерами, на погоду и климат исследуемых территорий.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кондратьев К.Я. Глобальные изменения: Итоги новых разработок в США (1995-1996) // Исслед. Земли из космоса. 1997. № 3. С. 95-109.
2. Мохов И.И. Диагностика динамики температурного режима океана в годовом ходе методом амплитудно-фазовых характеристик // Океанология. 1987. № 3. С. 45-53.
3. Мохов И.И. Метод амплитудно-фазовых характеристик для анализа динамики климата // Метеорология и гидрология. 1985. № 5. С. 23-34.
4. Козодеров В В., Мохов И.И., Панова Т В. Исследование аномалии потока уходящей длинноволновой радиации по спутниковым данным // Метеорология и гидрология. 1989. № 6. С. 38-43.
About Inconstancy of Components of Radiation Balance Over the Caucasus-Caspian Region According to Satellite Data
Sh. A. Akhmedov, M. L. Aliyev, F. A. Mirzoyev
Azerbaijan National Aerospace Agency, Institute of Ecology
The annual activity of outgoing earth radiation in order to find out its abnormal conditions over Caucasus-Caspian region was analyzed. The average monthly figures acquired from NOAA satellite between 1998 and 2001 were used to undertake the analysis. The research was done using amplitude phase method.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА < 3 2007
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.