Радіаційний, тепловий та водний баланс у системі океан-атмосфера - Автореферат

МОРСЬКИЙ ГІДРОФІЗИЧНИЙ ІНСТИТУТ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИРобота виконана в Морському гідрофізичному інституті Національної академії наук України Науковий керівник: Доктор географічних наук, старший науковий співробітник Тімофеєв Микола Андрійович, Морський гідрофізичний інститут Національної академії наук України, провідний науковий співробітник Офіційні опоненти: Доктор географічних наук, професор Полонський Олександр Борисович, Морський гідрофізичний інститут Національної академії наук України, завідувач відділом морських кліматичних досліджень; З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Морського гідрофізичного інституту НАН України, 99011, м.Як показав аналіз доступних останнім часом кліматичних масивів даних по компонентах теплового балансу системи океан-атмосфера, виконаний різними дослідниками, використання застарілих методик приводить до незамкнутості теплового балансу як атмосфери, так і океану. Вона враховує звязки між параметрами радіаційного режиму і хмарності над поверхнею океанів і дозволяє проводити розрахунки радіаційного та теплового балансів по мірі надходження інформації із супутників, що надзвичайно актуально в даний час. Виходячи з цього, очевидна актуальність запропонованого в дисертаційній роботі методу розрахунку атмосферних опадів, що дозволяє розраховувати опади над океаном на основі супутникової інформації про температуру поверхні океану, альбедо та відходящу довгохвильову радіацію (ВДР) на верхній границі атмосфери (~30 км). Запропоновані в дисертаційній роботі методи розрахунку складових теплового та водного балансів системи океан-атмосфера дозволяють при оцінках меридіональних переносів тепла та прісної води використовувати не тільки багаторічні суднові дані, але й результати супутникових спостережень. Розробити нову методику розрахунку атмосферних опадів на основі супутникової інформації (по температурі поверхні океану й ефективній хмарності), розрахувати атмосферні опади, випаровування із поверхні океану та дослідити закономірності формування балансу прісної води на Землі.Дається короткий огляд досліджень цієї характеристики взаємодії атмосфери й океану, приводяться відомості про використовувані вихідні дані. Описано складові радіаційного балансу на верхній границі атмосфери, власне атмосфери і на поверхні океану і запропонований метод їхнього розрахунку. Сумарна сонячна радіація, що попадає на поверхню океану при реальних хмарних умовах, обчислюється як де - параметр, що враховує ослаблення радіації хмарністю, - сумарна сонячна радіації в умовах безхмарної океанічної атмосфери з типовими (“нормальними”) концентраціями водяної пари й аерозолів. Безрозмірний параметр <1 враховує вплив континентальних аерозолів на потік сонячної радіації над океаном у районах з більшою запиленістю атмосфери. У роботі запропоновано новий метод розрахунку радіаційного балансу на поверхні океану: , де альбедо поверхні океану, що не має міжрічних коливань, визначається геометрією відображення й обчислюється по середньоденних величинах синуса висоти сонця, а ефективне випромінювання з поверхні океану можна розрахувати по даних про температуру води і повітря .По розроблених нових методах, заснованих на використанні супутникової та суднової інформації, розраховані складові радіаційного, теплового і водного балансів системи океан-атмосфера і створено атлас кліматичних величин цих складових. Розроблено методику розрахунку середньомісячних величин складових радіаційного балансу в системі океан-атмосфера на основі інформації, одержуваної з ШСЗ. Точність відновлення сумарної сонячної радіації та радіаційного балансу на поверхні океану при різних умовах хмарності прийнятна для рішення різних задач і задовольняє вимогам міжнародних кліматичних програм. Показано, що врахування помутніння атмосфери над океаном поблизу континентальних пустель дозволяє підвищити точність розрахунку радіаційного балансу. Розраховано середньомісячні величини складових радіаційного балансу системи океан-атмосфера за період 1974-1983 р. Побудовано карти кліматичних величин, внутрішньо-і міжрічної мінливості.

Основний зміст роботи