Cтраница 1
![]() |
Микроструктура морского аэрозоля для различных скоростей ветра при относительной влажности 80 %. [1] |
Стратосферный аэрозоль менее изменчив по микроструктуре и химическому составу, чем тропосферный, а его оптические характеристики зависят от интенсивности вулканической активности, особенно в окрестности высот стратосферного аэрозольного слоя. Обусловлено это тем обстоятельством, что от других типов стратосферного аэрозоля вулканический аэрозоль существенно отличается по химическому составу и, следовательно, по оптическим характеристикам. По сравнению с сульфатным аэрозолем он в большей степени поглощает излучение в видимой части спектра и в меньшей мере поглощает излучение в ИК области спектра. [2]
Явление стратосферных аэрозолей тесно связано с вопросом внеземной пыли в атмосфере. [3]
В структуре стратосферного аэрозоля на общем уровне фонового аэрозоля выделим сульфатный аэрозольный слой ( z4 - 5), максимум концентрации частиц в котором соответствует высотам 22 - 26 км в районе экватора и 17 - 18 км в полярных районах. Выше этого слоя концентрация аэрозоля падает с увеличением высоты ( исключение, возможно, составляет максимум в окрестности высоты 2 40 км) и определяется в основном фоновым аэрозолем. [4]
Антропогенным источиком стратосферного аэрозоля, в какой-то мере аналогичным вулканическим взрывам, может оказаться сверхзвуковая транспортная авиация. При прогнозируемой на 1990 г. интенсивности ее полетов в стратосфере около 1 5 - 106 самолето-часов в год и расходовании топлива с содержанием серы в 0 1 % выбросы сернистого газа в стратосферу оцениваются цифрой порядка 1 - Ю5 т / год, сравнимой с интенсивностью естественных источников нормального стратосферного аэрозоля. Таким образом, сверхзвуковая транспортная авиация с указанной интенсивностью полетов может привести к удвоению количества нормального стратосферного аэрозоля, но этот ожидаемый источник по своему влиянию на климат все же будет многократно уступать эффектам сильных вулканических взрывов. [5]
![]() |
Типичные вертикальные профили коэффициента ослабления аэрозоля на длине волны 0 55 мкм. [6] |
Предполагается, что фоновый стратосферный аэрозоль состоит из капель 75 % - ного водного раствора серной кислоты, а его микроструктура определяется моделью дымки Н Дейрменджана. [7]
Прямые измерения структуры стратосферных аэрозолей начали интенсивно проводиться в конце 50 - х - начале 60 - х годов. Им было установлено, что основными компонентами вещества стратосферных аэрозольных частиц являются сульфат и персульфат аммония [ 2, 5, 19, 45, НО ], количество серы составляет 8 - 14 / о от общей массы аэрозольных проб и наблюдается присутствие Si и Ге. Моссопом было обнаружено, что почти в каждой сульфатной частице содержатся нерастворимые в воде вещества, главным образом силикаты. Юнге было установлено, что количеср. МНД ] недостаточно, чтобы считать стратосферные аэрозоли состоящими из сульфатов одного аммония. Более того, он предположил, что аммоний адсорбируется аэрозольным веществом уже после экспозиции пробы. В частности, было обнаружено что в стратосферном слое доля аммония не превышает 10, но возрастает с высотой в средних широтах, начиная с 20 км, а на экваторе - с 27 км. Кейдла было выявлено, что изменение отношения концентрации серной кислоты к сульфату аммония обратно пропорционально размеру частицы. [8]
![]() |
СпекТральные коэффициенты ослабления оа для различных фракций стратосферного аэрозоля ( / - 6. [9] |
Концентрация раствора H2S04 в стратосферном аэрозоле должна уменьшаться по мере переноса стратосферного аэрозоля от мест его генерации. [10]
При разработке моделирования оптических свойств стратосферного аэрозоля нами учтена априорная информация ( см. гл. Основными составляющими стратосферного аэрозоля являются солевая фракция, преимущественно состоящая из сульфата ( NHUhSO тонкодисперсная фракция фонового аэрозоля, космическая ( метеоритная) пыль, частицы раствора серной кислоты. [11]
Вклад наземных источников в общее содержание стратосферных аэрозолей невелик, если не считать эпизодических извержений вулканов. В остальных случаях тропосферные аэрозоли могут проникать в стратосферу только в результате конвективного подъема частиц в экваториальной зоне. Большое количество аэрозольных частиц образуется в стратосфере в результате химических и фотохимических реакций из окислов азота и серы. Главным источником антропогенных аэрозолей в нижней стратосфере и верхней тропосфере являются продукты сгорания авиационного топлива. [12]
В периоды вулканических извержений на субмикронную фракцию стратосферного аэрозоля может накладываться и более мелкодисперсная фракция частиц H2S04 с модальным радиусом гт-4 - 10 - 2 мкм, представляющая собой ядра фотогазохимиче-ского превращения SO2 в результате ионной гидратации. При отсутствии активной вулканической деятельности вклад тонкодисперсной фракции частиц в оптические свойства стратосферного аэрозоля невелик. [13]
В табл. 29 приведены цифры примерного распределения стратосферных аэрозолей на высотах 1 и 4 км над тропопаузой. [15]