Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ГОЛОВНА АСТРОНОМІЧНА ОБСЕРВАТОРІЯ

УДК 521.9+520.875

РОЗРОБКА МЕТОДУ ЕКСПРЕС-ВИЗНАЧЕННЯ ХIМIЧНОГО СКЛАДУ ПЛАНЕТНИХ АТМОСФЕР ЗА ДАНИМИ ФУР'Є-СПЕКТРОФОТОМЕТРIЇ

Спеціальність 01.03.03 Гелiофiзика i фiзика Сонячної системи

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата фізико-математичних наук

Велесь Олександр Анатолiйович

Київ 2002



Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Головній астрономічній обсерваторії Національної академії наук України, м. Київ.

Науковий керівник доктор фiзико-математичних наук, професор Мороженко Олександр Васильович, Головна астрономічна обсерваторія НАН України, головний науковий спiвробiтник.

Офіційні опоненти: доктор фiзико-математичних наук, професор Iвченко Василь Миколайович, Київський нацiональний унiверситет iм. Тараса Шевченка, завiдувач кафедри астрономiї та фiзики космосу

кандидат фiзико-математичних наук, Бiлявський Олександр Володимирович, Український науково-дослiдний гiдрометеорологiчний iнститут, завiдувач лабораторiї

Провідна установа Кримська астрофiзична обсерваторiя МОН України

Захист відбудеться 25 квітня 2002 р. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д26.208.01 при Головній астрономічній обсерваторії НАН України (ГАО НАН України, 03680 ГСП, м.Київ, вул. Академіка Заболотного, 27). Початок засідань о 10 годині.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Головної астрономічної обсерваторії НАН України (ГАО НАН України, 03680 ГСП, м. Київ, вул. Академіка Заболотного, 27).

Автореферат розісланий 22 березня 2002 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

кандидат фізико-математичних наук І.Е.Васильєва



АНОТАЦІЯ

Велесь О.А. Розробка методу експрес-визначення хiмiчного складу планетних атмосфер за даними фур'є-спектрофотометрiї._Рукопис.

Дисертацiя на здобуття наукового ступеня кандидата фiзико-математичних наук за спецiальнiстю 01.03.03 --Гелiофiзика i фiзика Сонячної системи. _Головна астрономiчна обсерваторiя НАН України, м.Київ, 2002р. газовий атмосфера спектрометр процесор

Дисертацiю присвячено розробцi швидких алгоритмiв для аналiзу газових складових атмосфери за даними спостережень IЧ фур'є-спектрометра з середньою роздiльною здатнiстю.

На базi лабораторного макету обгрунтованi та вiдпрацьованi принципи реалiзiцiї апаратно-програмного комплексу керування, збору i обробки даних фур'є-спектрометра, призначеного для бортових експериментiв з врахуванням вимог надiйностi, швидкодiї, енергоспоживання. Обгрунтовуються переваги IBM-сумiсного спецiалiзованого ПК перед цифровим сигнальним процесором в якостi ядра системи. Описано реалiзований iнтерфейс системи обробки даних та керування приладом за допомогою якого конкретизованi вимоги до програмного забезпечення та до ресурсiв ПК. Наведенi результати тестових вимiрiв основних характеристик макету фур'є- спектрометра.

На основi моделювання впливу стратосферного аерозолю на швидкостi утворення та руйнування озону, пояснена широтна залежнiсть ефектiв зменшення озонового шару. Також показано, що невеликi кiлькостi дрiбного стратосферного аерозолю спроможнi визвати значнi зменшення рiвноважної концентрацiї озону на висотi 30км. При порiвняннi характеристик молекулярних лiнiй для молекули OH в двох базах даних Куруца та HITRAN96, в останнiй були виявленi неточностi в представленнi квантових чисел. Ключовi слова: озон, фур'е-спектрометр, атмосфера, аерозоль.



АННОТАЦИЯ

Велесь А.А. Разработка метода экспресс-определения химического состава планетных атмосфер по данным фурье-спектрофотометрии._Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.03.03 --Гелиофизика и физика Солнечной системы. -Главная астрономическая обсерватория НАН Украины, г.Киев, 2002г.

Диссертация посвящена разработке быстрых алгоритмов для анализа газовых составляющих атмосферы по данным измерений ИК фурье-спектрометра со средним разрешением. Было разработано программное обеспечение для состыковки фурье-спектрометра с персональным компьютером, с целью переноса всех вычислительных процедур на обычный ПК, для осуществления возможности работы в режиме "реального времени".

На базе лабораторного макета обоснованы и отработаны принципы реализации аппаратно-программного комплекса управления, сбора и обработки данных фурье-спектрометра, предназначеного для бортовых экспериментов с учетом требований надежности, быстродействия, энергопотребления. Обосновываются преимущества IBM совместимого специализированого РС перед цифровым сигнальным процессором в качестве ядра системы. Описан реализованный интерфейс системы обработки данных и управления прибором, с помощью которого конкретизированы требования к программному обеспечению и ресурсам ПК. Приведены результаты тестовых измерений основных характеристик макета фурье-спектрометра.

Рассматривается влияние стратосферного аэрозоля на коэффициенты скоростей фотодиссоциации молекул O₂ и O₃. Выполнены предварительные оценки этих скоростей в зависимости от характера и величины ослабления стратосферным аэрозолем( для озона до =800 нм, и до =242 нм для молекулярного кислорода).При расчёте оптической толщины вышележащего слоя атмосферы учитывалось рассеяние атмосферными газами () и ослабление аэрозолями ().

Для оценочных расчётов использованы наборы оптических толщин для нескольких длин волн в диапазоне 200-800 нм. Зависимость определялась для двух значений среднего радиуса аерозольных частичек 0.05 и 0.1 на основе работы [2]. В газовой составляющей оптической толщины учитывалось поглощение молекулами O₂ и O₃ с коэффициентами поглощения, взятыми для температуры 230 K и разрешением порядка 0.1нм . С рассчитанными скоростями фотодиссоциации решалась система уравнений фотохимии озона [3] для случая чисто газовой и газово-аэрозольной атмосферы.

Расчёты показывают уменьшение концентрации озона на 1%-5% при слабой (=0.001) аэрозольной составляющей и >30% при сильной (=0.1) аэрозольной составляющей.

Для расчётов модельных спектров пропускания атмосферы была использована база данных HITRAN96, содержащая информацию о тонкой структуре спектров для 38 газов. Было проведено критическое сравнение этой базы данных с молекулярной базой данных Куруца, в результате которого были выявлены неточности в представлении некоторых квантовых чисел для молекулы OH.

Ключевые слова: озон, фурье-спектрометр, атмосфера, аэрозоль.



ABSTRACT

Veles А.А. The development of express method for the analysis of planet atmosphere chemical composition on the base of Fourier-transform spectrometer measurements.-Manuscript.

Thesis for a candidate's degree by speciality 01.03.03 --heliophysics and solar system physics. --The Main Astronomical Observatory of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev, 2002.

The dissertation is devoted to development of rapid algorithms for the analysis of atmospheric gas compaunds on the base of Fourier-transform spectrometer measurements. On the basis of a laboratory experimental model, the principles of implementation for a hardware-software complex of Fourier-spectrometer operation, data collection and processing are grounded and completed. Approximate model calculations support the idea, according to which the main role in the weakening of the ozone layer power is played by the aerosol pollution of upper layers in the Earth's atmosphere and freons play a secondary role.

For calculations of model spectra the molecular data base HITRAN96 was used. The comparison of this data base information with other spectral data bank Kurucz show some errors in quantum numbers for OH molecule.

Keywords: ozone, fourier-transform spectrometer, atmosphere, aerosol.



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Дистанцiйний монiторинг являє собою процес отримання iнформацiї про об'єкт дослiджень без безпосереднього фiзичного контакту з ним. На сьогоднi цей метод є досить поширеним для вивчення нашої планети i практично єдиним для iнших планет. В останнi роки з'явилися переконливi докази iснування довго- i короткоперiодичних змiн оптичних i фiзичних властивостей планетних атмосфер, а саме: 4-добовi змiни видимого альбедо, поляризуючих властивостей та iнтенсивностей смуг поглинання вуглекислого газу на Венерi, досить регулярнi пиловi бурi на Марсi, пiд час яких рiзко змiнюються оптичнi властивостi атмосфери i тепловий режим планети, приблизно 12-ти рiчнi змiни блиску Юпiтера, 26-ти рiчна перебудова оптичних властивостей Сатурна, приблизно 3-добовi змiни потужностi полос поглинання метану на Нептунi, наявнiсть короткоперiодичних змiн прозоростi земної атмосфери, ефекти глобального потеплiння на земнiй кулi та змiни потужностi озонового шару.Тому зараз однiєю з основних задач фiзики планетних атмосфер є накопичення спостережних даних про змiни параметрiв планетних атмосфер i розробка можливих механiзмiв цих змiн, що потребує розробки сучасних систем спостереження та їх обробки. У зв'язку з цим представлена робота, яка присвячена розробцi програмного забезпечення системи оперативного визначення хiмiчного складу планетної атмосфери, вiдповiдає мiжнародним програмам по вивченню планетних атмосфер, чим i зумовлено її актуальнiсть. Вибiр фур'є-спектрометра в якостi основного iнструмента дослiджень зумовлений рядом переваг подiбних приладiв у порiвняннi зi звичайними диспергуючими спектрометрами [1]. Актуальнiсть та значимiсть розробки вимiрювального комплексу на основi фур'є--спектрометра з вимогами до надiйностi, швидкодiї i унiверсальностi апаратного та програмного забезпечення збiльшується й тим, що орiєнтується на застосування на борту космiчного апарату.

До того ж, саме методи експрес--аналiзу газового складу атмосфери можуть знайти широке застосування в задачах екологiчного монiторингу навколишнього середовища, насамперед при контролi та запобiганнi викидiв шкiдливих речовин в атмосферу.

Модельнi розрахунки концепцiї впливу стратосферного аерозолю на товщину озонового шару можуть призвести до переоцiнки факторiв, якi зумовлюють зменшення озонового щита нашої планети.

Проведенi вимiри загального вмiсту озону в смузi 9.6 пiд час тестових спостережень на фур'є--спектрометрi ГАО, можуть доповнювати данi, отриманi стандартними методами в УФ дiлянцi.

Виявленi в ходi роботи неточностi бази даних молекулярних лiнiй HITRAN96 були доведенi до вiдома авторiв та врахованi в наступнiй реалiзацiї пакету.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Представленi в дисертацiї дослiдження виконувались по плану науково--дослiдних тем вiддiлу фiзики тiл Сонячної системи та лабораторiї атмосферної оптики ГАО НАН України:

"Розробка та виготовлення спектрометричного комплексу для дистанцiйного монiторингу теплового спектру Землi з борту ШСЗ", шифр 1.4.6/5--178, № держреєстрацiї 0198U000480, 1997--2001 рр. (участь у розробцi та реалiзацiї алгоритмiв та програмного забезпечення системи збору та обробки iнформацiї).

"Моделювання озоноруйнiвних процесiв в планетних атмосферах та роз\-робка засобiв їх експериментальної перевiрки", шифр 1.4.6/196B, № держреєстрацiї 0102U000592, 2000--2004 рр. (проведення модельних розрахункiв та адаптацiя програмного забезпечення).

Мета і задачі дослідження. Метою дисертацiйної роботи є розробка, реалiзацiя та практична апробацiя методiв та методик дистанцiйного монiторингу газових складових атмосфери для специфiчних умов експрес-аналiзу, коли обробка ведеться одночасно зi спостереженнями або вiдразу пiсля сеансу спостережень. Конкретнi задачi представленої роботи наступнi:

Розробка на основi персонального комп'ютера системи збору та обробки iнформацiї з фур'є-спектрометра ГАО НАН України. Реалiзацiя програмного забезпечення для реєстрацiї, попередньої обробки (FFT, аподизацiї, усереднення та iн.) та вiзуалiзацiї iнформацiї, отриманої за допомогою приладу;

Розробка алгоритму експрес-аналiзу газових складових атмосфери на основi методiв розв'язку нелiнiйної оберненої задачi;

Тестування приладу для режиму спостережень прямого сонячного випромiнювання та для горизонтальної траси променя зi штучним джерелом IЧ випромiнювання;

Апробацiя розроблених алгоритмiв для однорiдних трас спостережень штучного джерела випромiнювання та спостережень прямого випромiнювання Сонця крiзь товщу атмосфери;

Моделювання впливу стратосферного аерозолю на потужнiсть озонового шару Землi;

Новизна роботи. Новизна результатiв дослiдження полягає в наступному:

1. Показана можливiсть створення на основi IЧ фур'є-спектрометра (з середньою роздiльною здатнiстю (2 см^-1) та робочим дiапазоном довжин хвиль 2--12 системи експрес-монiторингу газових складових земної атмосфери з персональним комп'ютером в якостi ядра системи збору та обробки iнформацiї. Розглянутi основнi вимоги до апаратного та програмного забезпечення для реалiзацiї можливостi отримання результатiв в режимi ``реального часу''.

2. Вперше розглядається можливiсть впливу ослаблення стратосферним аерозолем видимої та ультрафiолетової складової сонячного випромiнювання на концентрацiю озону в стратосферi. Виконанi попереднi модельнi розрахунки коефiцiєнтiв фотодисоцiацiї в залежностi вiд характеру та величини ослаблення сонячного випромiнювання стратосферним аерозолем.

3. На основi модельних розрахункiв коефiцiєнтiв фотодисоцiацiї, якi залежать вiд характеру та величини ослаблення сонячного випромiнювання стратосферним аерозолем, пояснена широтна залежнiсть ефекту ослаблення озонового шару.

4. При порiвняннi параметрiв молекулярних лiнiй в базах Куруца та HITRAN96, в останнiй виявленi окремi неточностi в представленнi деяких квантових чисел для молекули гiдроксилу OH.

Практичне значення одержаних результатів. Створене автором програмне забезпечення використовується для оперативної обробки спостережень на фур'є-спектрометрi ГАО НАНУ. Воно є незамiнним для задач екологiчного монiторингу атмосфери при оперативному визначеннi параметрiв поглинаючих газiв.

Виявленi неточностi в представленнi деяких параметрiв бази даних молекулярних лiнiй HITRAN доведенi до вiдома авторiв проекту будуть врахованi в наступних версiях.

Особистий внесок здобувача. Автором особисто виконано наступну роботу:

Розроблено та реалiзовано алгоритми автоматичного визначення вмiсту газових складових для IЧ фур'є--спектрометра ГАО.

Реалiзоване програмне забезпечення для обробки даних фур'є--спектрометра в режимi ``реального часу''.

Проведенi модельнi розрахунки впливу послаблення сонячного короткохвильового випромiнювання стратосферним аерозолем на потужнiсть озонового шару.

Безпосередня участь автора в тестових спостереженнях прямого сонячного випромiнювання та штучних джерел на горизонтальних трасах за допомогою фур'є--спектрометра.

Апробація результатів дисертації. Результати включених в дисертацiю дослiджень були представленi на наукових семiнарах Головної астрономiчної обсерваторiї НАН України (м.Київ, Україна, 1998 р., 1999 р., 2000р.), на мiжнародних конференцiях "The Sixteenth Colloquium on High Resolution Molecular Spectroscopy" (м. Дiжон, Францiя, 1999 р.), "Естественные и антропогенные аэрозоли" (м.Санкт-Петербург, Росiя,1999 р.), "Astronomy in Ukraine -- 2000 and beyond (Impact of International Cooperation)" (м.Київ, Україна, 2000 р.), "First Ukrainian Antarctic Meeting" (м.Київ, Україна, 2001 р).

Публікації. Основнi результати опублiкованi в 6 роботах: чотирьох статтях в наукових журналах та двох збiрниках тез наукових конференцiй.

Структура та обсяг дисертації. Дисертацiя складається з вступу, п'яти роздiлiв, висновкiв, списку використаних джерел з 80 найменувань та додатку. Загальний об'єм дисертацiї -- 126 сторiнок, в тому числi 30 iлюстрацiй та 16 таблиць.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступi коротко обгрунтовується актуальнiсть проблеми, сформульованi мета та задачi дисертацiйної роботи, перерахованi отриманi результати, їх практична цiннiсть, представленi положення, якi виносяться на захист.

У першому роздiлi наведено огляд робiт з проблем дистанцiйного монiторингу земної атмосфери. Розглядаються останнi досягнення у вивченнi атмосфери з борту космiчних апаратiв, приводяться списки запланованих та дiючих експериментiв по визначенню вмiсту атмосферних газiв. Розглядаються загальнi властивостi спектрiв поглинання атмосферних газiв. Приводяться бiльш детальнi характеристики смуг поглинання в дiапазонi 2--12 для найважливiших газiв:H₂O, CO₂, NO₂, NO, CH₄, SO₂, O₃, NH₃. Розглядаються основнi характеристики та особливостi фур'є-спектрометрiї. До переваг фур'є-спектрометрiв над звичайними диспергуючими приладами слiд вiднести:

Можливiсть досягнення дуже високої роздiльної здатностi.

Висока точнiсть визначення хвильових чисел.

Висока швидкiсть сканування, яка збiльшує ймовiрнiсть успiшного завершення експерименту.

Можливiсть дослiдження широкого дiапазону довжин хвиль за час одного скану.

Малi габарити та вага в порiвняннi зi звичайними спектрометрами.

Серед недолiкiв зазвичай видiляють:

Необхiднiсть комп'ютерної обробки iнтерферограми для отримання спектру.

Ускладнення контролю над процесом спостережень для спостерiгача у зв'язку з представленням кiнцевого результату у виглядi iнтерферограми.

Зосереджено увагу на перевагах та недолiках IЧ фур'є-спектрометрiв у вирiшеннi задач монiторингу вмiсту газових складових в атмосферi.

У другому роздiлi наведено опис IЧ фур'є-спектрометра ГАО НАНУ, його основнi характеристики, порiвняння з подiбними приладами. Сформульованi вимоги до апаратно--програмного забезпечення приладу для умов спостереження в режимi ``реального часу''. Обгрунтовуються та вiдпрацьовуються принципи реалiзацiї апаратно-програмного комплексу керування, збору та обробки даних фур'є-спектрометра, з вимогами швидкодiї, надiйностi, малого енергоспоживання. Обгрунтовуються переваги IBM-сумiсного спецiалiзованого ПК перед цифровим сигнальним процесором в якостi ядра системи. Наводяться результати тестових вимiрiв, де спiввiдношення сигнал/шум складає близько 300, а частота збоїв при обробцi даних не бiльша за 1 на 1000 сканiв.

Детально описується програмна частина iнтерфейсної карти приладу, її складовi частини та методи реалiзацiї режиму роботи з неперервним отриманням спектру. реалiзована система сбору iнформацiї та керування фур'є--спектрометром, яка дозволяє одночасно виконувати наступнi функцiї:

Реєстрацiю сигналiв, якi поступають з iнтерфейсної карти приладу.

Математичну обробку масивiв даних.

Вiзуальне представлення отриманої iнформацiї.

Обробку команд користувача (змiна масштабу графiчних вiкон, перемiщення курсору, тощо).

У третьому роздiлi описанi експрес-алгоритми по визначенню концентрацiй газiв в атмосферi на основi спектрiв, отриманих за допомогою IЧ фур'є-спектрометра. Основою алгоритмiв є закон поглинання Бугера--Ламберта, згiдно якому, iнтенсивнiсть випромiнювання яке пройшло крiзь поглинаючу речовину з оптичною товщиною , становить:

де залежить вiд коефiцiєнтiв поглинання окремих молекул. В свою чергу, розрахунки коефiцiєнтiв поглинання рiзних газiв отримуються на основi iнформацiї з бази даних HITRAN96[5]. На основi мiнiмiзацiї квадратичної розбiжностi модельних та експериментальних спектрiв отримуються загальний вмiст газiв вздовж траси променя.

Також розглядаються бази даних молекулярних лiнiй HITRAN96 та Куруца. Наведенi результати їх порiвняння мiж собою для 8222 лiнiй молекули OH. Представлена статистика вiдмiнностей мiж обома базами для наступних параметрiв молекулярних лiнiй: положення центру, сили осцилятора переходу, енергiї нижнього рiвня, обертального та коливального квантового числа. Описанi виявленi в ходi виконання роботи неточностi в HITRAN96 щодо представлення квантових чисел.

Адаптовано програмне забезпечення для розрахунку функцiй пропускання багатьох атмосферних газiв для випадку однорiдних трас променя (FLUX) та для неоднорiдних (MODTRAN). Наведено декiлька прикладiв застосування роботи програми FLUX.

Описується програмний комплекс MODTRAN, призначений для iнтерпретацiї, як наземних, так i для балонних та супутникових спостережень спектрiв земної атмосфери. Вiн розраховує атмосферне пропускання i випромiнювання для частот вiд 0 до 50000см^-1. Модель програми враховує сферичну геометрiю, функцiї джерела для Сонця i Мiсяця, розсiювання та атмосфернi профiлi газiв, аерозолiв, хмар, туманiв i дощу.

Розглядається оригiнальний алгоритм програми FITFAST, призначеної для швидкого визначення вмiсту газiв в атмосферi при умовi оптично тонкої i однорiдної траси променя.

Приведенi загальнi методики розв'язку оберненої задачi по визначенню концентрацiй газiв на основi спектральних спостережень прямого сонячного випромiнювання.

У четвертому роздiлi приводяться результати апробацiї розроблених алгоритмiв на реальних та модельних спектрах, отриманих на IЧ фур'є-спектрометрi ГАО НАНУ. Визначено середнi концентрацiї газiв H2O, N2O, CH4, SO2 для реальних спектрiв прямого сонячного випромiнювання на дiлянцi 2500-2750см^-1, та H2O, CO2, O3, NH3, OCS для реальних спектрiв в дiапазонi 800_1200см^-1.

Приведенi результати роботи програми FITFAST по визначенню концентрацiй газiв для спостережень на горизантальних трасах зi штучним джерелом IЧ випромiнювання. Показано приклад узгодження модельного та реального спектрiв для траси спостережень 12м. Приводяться результати визначення загального вмiсту озону на основi серiї спостережень влiтку 2001 року. При iнтерпретацiї спостережних спектрiв використовувався програмний комплекс MODTRAN з урахуванням 36 атмосферних шарiв стандартним висотним профiлем озону.

Отриманi значення добре узгоджуються зi супутниковими данними [4] та вимiрами в Києвi на стандартному озонометрi [3]. В кiнцi роздiлу вмiщено аналiз похибок визначення концентрацiй та фактори, якi найбiльш сильно впливають на достовiрнiсть отриманих результатiв.

В п'ятому роздiлi розглядається вплив стратосферного аерозолю на коефiцiєнти швидкостей фотодисоцiацiї молекул O2 та O3. Виконанi попереднi оцiнки цих швидкостей в залежностi вiд характеру та величини ослаблення сонячного випромiнювання стратосферним аерозолем (для озону до =800нм i до =242нм для молекулярного кисню). При розрахунках оптичної товщини вищерозташованого шару атмосфери враховувалося розсiювання атмосферними газами () та ослаблення аерозолем ().

Для модельних розрахункiв використовувались оптичнi товщини для декiлькох довжин хвиль в дiапазонi 200--800нм. Залежнiсть визначалась для двох радiусiв аерозольних часточок 0.05 i 0.1 на основi роботи [2]. В газовiй складовiй оптичної товщини враховувалось поглинання молекулами кисню та озону з коефiцiєнтами поглинання, взятими для температури 230К та роздiльною здатнiстю приблизно 0.1нм. З отриманими швидкостями фотодисоцiацiї розв'язувалася система рiвнянь фотохiмiї озону для випадкiв виключно газової та газово--аерозольної атмосфери.

Розрахунки показують зменшення концентрацiї озону на 1-5% за малої аерозольної складової (=0.001) та >30% при сильнiй (=0.1) аерозольнiй складовiй.

У висновках коротко пiдсумовано основнi результати дисертацiйної роботи.



Основні результати дисертації

Реалiзовано iнтерфейс системи обробки даних та керування IЧ фур'є--спектрометра на базi персонального комп'ютера в якостi ядра системи. Створено програмне забезпечення для умов роботи в режимi ``реального часу''.

Визначенi концентрацiї газiв H₂O, CO₂, N₂O, CH₄, SO₂, HCl, H₂CO для модельних спектрiв на дiлянцi 2400-2900 см^-1, H₂O, N₂O, CH₄, SO₂ для реальних спектрiв прямого сонячного випромiнювання на дiлянцi 2500-2750см^-1 та H₂O, CO₂, O₃, NH₃, OCS для реальних спектрiв в дiапазонi 800-1200 см^-1.

На основi моделювання впливу стратосферного аерозолю на швидкостi утворення та руйнування озону, пояснена широтна залежнiсть ефектiв зменшення озонового шару. Також показано, що невеликi кiлькостi дрiбного стратосферного аерозолю спроможнi викликати значнi зменшення рiвноважної концентрацiї озону на висотi 30км.

При порiвняннi молекулярних баз даних HITRAN96 та Куруца виявленi неточностi в представленнi обертальних та коливальних квантових чисел переходiв для молекули OH.



ПЕРЕЛІК ЦИТОВАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Белл Р.Дж. Введение в фурье-спектроскопию //. Пер. с англ. под ред. Жижина Г.Н. - М.:"Мир", 1975, - 380 с.

2. Яновицкий Є.Г., Думанский З.О. Таблицы по рассеянию света полидисперсной системой сферических частиц. Киев:"Наукова думка", 1972.

3. Gushchin G. P. On the history of setting up an ozone station network in Russia //Atmospheric and Oceanic Physics, English Translation, --1995. --vol. 31. №. 1. --P.1--4.

4. McPeters R. D., Bhartia P. K., Krueger A. J., et al. Earth Probe Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) Data Products User's Guide//NASA Technical Publication 1998-206895.

5. Rothman L.S. et al.The HITRAN Molecular Spectroscopic Database and HAWKS (HITRAN Atmospheric Workstation): 1996 Edition.//Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer,--1998.,--vol. 60. --P. 665-710.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Велесь О.А.,Мороженко О.В.,Шаврiна А.В. Метод експресної обробки даних монiторингу хiмiчного складу атмосфери//Космiчна наука i технологiя. --1999. --Т.5, № 2/3.--С.49--54.

2. Велесь А.А., Кессельман И.Г., Сосонкин М.Г. Система обработки информации и управления бортового фурье-спектрометра. Принципы построения//Кинематика и физика небесных тел.--2000.--Т.16.№ 1. --С.87--92.

3. Велесь А.А.,Мороженко А.В.,Шаврина А.В. О влиянии стратосферного аэрозоля на процессы образования озонного слоя// Сборник тезисов Второй международной конференции "Естественные и антропогенные аэрозоли", г.Санкт-Петербург. --1999. --С.103

4. Veles A.A.,Morozhenko O.V. and Shavrina A.V. The express method of the atmosphere chemical composition monitoring data treatment//Proc. "The Sixteenth Colloquium on High Resolution Molecular Spectroscopy", DIJON 1999. P.7-p

5. Мороженко О.В., Шаврiна А.В., Велесь О.А. Роль стратосферного аерозолю у формуваннi озонового шару// Кiнематика i фiзика небесних тiл.--2000.--Т.16.№ 4, --С.364-368

6. Мороженко О.В., Шаврiна А.В., Велесь О.А. Концепцiя монiторингу газового та аерозольного (для висот бiльше 30 км) забруднення земної атмосфери з борту МКС//Космiчна наука i технологiя. --2000.--Т.6, № 2-3,--С.69-76.

Размещено на Allbest.ru