Результаты измерений длинноволновой радиации в обсерватории «Фоновая»

Одним из климатообразующих факторов является радиационный баланс подстилающей поверхности. Для  анализа  изменений климата важен мониторинг компонент радиационного  баланса земной  поверхности. 

Сотрудниками ИОА СО РАН в обсерватории «Фоновая» (56⁰25´ с.ш., 84⁰04´ в.д.) с ноября 2020 года ведутся измерения суммарной, отраженной коротковолновой радиации (λ=0,3–2,800 мкм), а также собственного излучения земной поверхности и встречного длинноволнового излучения атмосферы (λ=4,5–42000 мкм). Используется радиометр CNR4 производства Kipp&Zonen [1]. Прибор установлен на высоте 1,5 м и подключен в дифференциальном режиме к устройству многофункционального ввода-вывода. 

В докладе анализируются результаты измерения длинноволновых составляющих радиационного баланса (встречного длинноволнового излучения атмосферы E_а и собственного излучения земной поверхности E_п) в фоновом районе Западной Сибири за период 2021-2024 гг. 

Получен годовой ход Е_а и Е_п. Анализ месячных сумм E_а и E_п показал, что в их годовом ходе выделяется максимум в летние (июль–август) и минимум в зимние (январь‒февраль) месяцы. Отношение месячных сумм E_п / E_а в течение года изменялось в пределах от 1,08 до 1,22.

Для каждого месяца определены экстремальные средние часовые значения и часовые суммы E_а и E_п.

Рассмотрен суточный ход E_а и E_п для каждого месяца. Амплитуда суточного хода меняется в течение года. Амплитуда суточного хода E_п значительна в летние месяцы (DE_п=50÷70 Вт/м²), зимой она меньше (DE_п=7÷12 Вт/м²). E_п имеет выраженный суточный ход с максимумом в 12‒15 ч. Для E_а суточный ход выражен слабо.

Сделаны первые оценки изменения длинноволнового радиационного баланса В_д и противоизлучения атмосферы от балла облачности. В холодный период при сплошной облачности, отрицательных температурах воздуха и почвы, наличие снежного покрова суточный ход В_д слабо выражен, суточная амплитуда – 5 Вт/м² (10/10 баллов), 22 Вт/м² (ясно). При отсутствии снежного покрова суточная амплитуда В_д изменяется в диапазоне 30 Вт/м² (10/10 баллов) –70 Вт/м² (ясно). При сплошной облачности противоизлучение атмосферы увеличивается на 40 –70 Вт/м².

Работа выполнена в рамках проекта «Российская система климатического мониторинга» (ВИП ГЗ). Для выполнения исследований использовалась инфраструктура ЦКП «Атмосфера».

Белан Б.Д., Ивлев Г.А., Козлов А.В., Пестунов Д.А., Скляднева Т.К., Фофонов А.В. Радиационный блок измерительного комплекса обсерватории «Фоновая». Часть I. Методические аспекты и технические характеристики // Оптика атмосферы и океана. 2022. Т.35. №9. С.759-765.