Климатология стратосферных аэрозолей
Стратосферные аэрозоли играют ключевую роль в определении химического вещества и радиационного баланса атмосферы. Изменения в уровнях стратосферного аэрозоля из-за вулканической активности могут влиять на климат в масштабах от едва различимых до более серьезных. Продукт GloSSAC v2.0 - это 40-летний (c 1979 по 2018 год) климатический анализ свойств стратосферных аэрозолей [1]. Во временные рамки, охватываемые этим исследованием и способствующим созданию набору данных GloSSAC, входят спутниковые инструменты: SAGE II, CLAES, OSIRIS, HALOE, CALIOP и SAGE III-ISS. Основным параметром стратосферы этого набора данных являются профили коэффициентов аэрозольного ослабления (КАО) на длинах волн 525 и 1020 нм. Данные приведены в формате среднемесячных зональных профилей КАО с широтной сеткой 5⁰ и шагом по высоте 0.5 км от 5 км до 39.5 км над уровнем моря.
Надежная стратосферная аэрозольная климатология может сыграть ключевую роль в успехе моделирования эффектов стратосферного аэрозоля либо в качестве прямого ввода в глобальные климатические модели, либо в качестве набора данных наблюдений, с помощью которого можно проверить эффективность интерактивной аэрозольной схемы. Также могут быть использованы в проектах климатической инженерии по управлению солнечным излучением.
Стратосферная оптическая аэрозольная толщина для длин волн 525 нм и 1020 нм за период с 1979 по 2018 год показана на рисунке 1, где ярко выражены основные извержения вулканов Эль-Чичон в 1982 году и Пинатубо в 1991 году.
В продукте «GloSSAC» содержатся ежемесячные зональные коэффициенты аэрозольного ослабления для 4-х длин волн 386, 452, 525 и 1020 нм для всех 12 месяцев в году за период с 1999 по 2004 год, который прошел без значительных вулканических извержений. Эти данные обозначены климатической нормой для спокойного периода. В качестве примера эти климатические параметры для декабря приведены на рисунке 2, а на рисунке 3 для декабря приведены ежемесячные зональные показатель Ангстрема и цветовой индекс.
- Kovilakam M., et al.. A Global Space-based Stratospheric Aerosol Climatology (Version 2.0): 1979-2018, Earth System Science Data, 2020, 12 (4), p.2607-2634.
Рис.1 Стратосферная оптическая аэрозольная толщина (SOAD) для длин волн 525 нм и 1020 нм за период с 1979 года по 2018 год
Рис. 2. Ежемесячные зональные коэффициенты аэрозольного ослабления (Ext) для длин волн А) - 386, B) - 452, C) - 525 и D) - 1020 нм для декабря за период с 1999 г. по 2004 год. Климатические параметры спокойного периода для декабря.
Рис. 3. Ежемесячные зональные A) - показатель Ангстрема (Ang) и B) - цветовой индекс (CI) для спокойного периода с 1999 г. по 2004 год.Климатические параметры спокойного периода для декабря.