Особенности динамики компонент радиационного баланса в Москве по данным нового комплекса RAD-MSU стандарта BSRN

Мониторинг радиационного баланса и его компонент необходим для оценки и прогнозирования изменений климата. В августе 2021 года в Метеорологической обсерватории (МО) МГУ были установлены высококачественные приборы фирмы Kipp&Zonen, рекомендованные для измерения на сети BSRN, и был образован комплекс RAD-MSU(BSRN) [Чубарова и др., 2022; Piskunova et al., 2024]. Приборы комплекса измеряют все компоненты радиационного баланса: восходящее и нисходящее коротковолновое и длинноволновое излучение, прямую и рассеянную коротковолновую радиацию, эритемную ультрафиолетовую радиацию и ультрафиолетовую радиацию области А с минутным разрешением. В ходе мониторинга была разработана система оценки критериев качества данных, создано программное обеспечение для автоматизированной обработки данных. 

Анализируется динамика компонентов радиационного баланса в течение всего периода измерений для ясных и облачных условий с августа 2021 по март 2025 г.  Рассмотрено влияние различных геофизических факторов на коротковолновое и длинноволновое излучение. Для коротковолнового баланса рассматривалось влияние альбедо поверхности, влагосодержания и облачности. Были произведены оценки величины облачного пропускания для суммарной радиации в зависимости от балла облачности отдельно для снежной и бесснежной поверхностей. Для компонент длинноволнового баланса оценивались количественные характеристики связи с приземной температурой, баллом нижней и общей облачности и влагосодержанием. 

Выявлено, что в период с ноября по март длинноволновый баланс преобладает по модулю над коротковолновым, что связано с низкой высотой Солнца, высоким альбедо поверхности и частой повторяемостью облачности высоких баллов. 

Продолжен анализ условий наблюдения положительных значений длинноволнового баланса. Проведены численные эксперименты с моделью ICON, которые подтвердили возможность перехода значений длинноволнового баланса через ноль в наблюдаемых условиях адвекции теплого воздуха на снежную поверхность. 

Анализируется влияние временного переноса аппаратуры на качество данных в связи с ремонтом МО МГУ. Проведены сравнения с данными стандартных актинометрических наблюдений в МО МГУ.

Литература

Чубарова Н. и др., Новый радиационный комплекс Метеорологической обсерватории МГУ стандарта BSRN: методические аспекты и первые результаты измерений // ОАО. 2022. Т. 35. № 8. С. 670–678.

Piskunova D. et al. Radiative Regime According to the New RAD-MSU(BSRN) Complex in Moscow: The Roles of Aerosol, Surface Albedo, and Sunshine Duration // Atmosphere (Basel). 2024. V. 15. № 2. P. 1–19.