Комплексное исследование парниковых газов и аэрозоля в тропосфере Сибири и Российской Арктики, радиационный режим атмосферы и оценка влияния природных и антропогенных факторов на современном этапе климатических изменений

Цель работы - изучение физических процессов формирования рассеивающих и поглощающих свойств атмосферы под воздействием внешних геофизических факторов. На территории Западной Сибири, на высотах 0-7 км, продолжается рост концентрации парниковых газов на всех высотах. Для углекислого газа он составляет в среднем 2,19 млн-1/год, для метана - 9,3 млрд-1/год. Проведенные исследования концентрации парниковых газов в 2022 году над территорией Западной и Восточной Сибири, на высотах 0.1-11 км, позволили впервые экспериментально выявить наличие переноса озона из стратосферы в тропосферу в зоне струйного течения. Показано, что в области глубин Байкала более 100 метров средняя концентрация метана в поверхностной воде варьирует в узком диапазоне, от 140 до 220 нг/л. В горной котловине оз. Байкал выявлена зависимость вертикальной структуры аэрозольных полей атмосферы от направления воздушных потоков. На основе измерений в 2011-2021 гг. на архипелаге Шпицберген исследован годовой ход концентраций сажи и аэрозоля, а также аэрозольной оптической толщи атмосферы. Впервые в летних условиях Западной Сибири выявлено два типа суточного хода коэффициентов ослабления излучения гнусом. Первый тип характеризуется большими и примерно одинаковыми значениями утреннего и дневного максимумов, а для второго типа наблюдаются более низкими значениями коэффициентов для утреннего максимума, а в осенних условиях выявлен третий тип суточного хода с одним максимумом на 12:00-15:00 и минимумом в темное время суток. Впервые решена задача восстановления высоты нижней границы однослойной облачности над сушей во всем диапазоне допустимых значений ее оптической толщины по данным пассивного спутникового зондирования. Впервые для перистого облака получено решение для матриц обратного рассеяния света в зависимости от размеров полых кристаллов, степени полости и длины волны падающего излучения. Показано, что эволюция радиационного форсинга пиролизных дымов определяется, в основном, временной изменчивостью их оптической толщины, а для смешанных дымов - временной изменчивостью оптической толщины и альбедо однократного рассеяния. Большая аэрозольная камера ИОА СО РАН оборудована системой имитации Солнечного излучения общей мощностью 10 квт ультрафиолетовой радиации в диапазоне длин волн 300-400 нм.