![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Проект посвящен оценке роли различных геофизических факторов ( вариаций внеатмосферной радиации, общего содержания озона, облачности, аэрозоля, альбедо поверхности и др. ) на современные и прогностические уровни УФ радиации в 21 веке по данным химико-климатической модели ИВМ-РГГМУ, которая будет тестироваться по данным спутниковых наблюдений, данным ре-анализа и непосредственным наземным измерениям, проводимым в метеорологической обсерватории МГУ. Особое внимание будет уделено исследованию многолетней изменчивости облачного покрова и его влияния на радиацию с учетом ее взаимодействия с аэрозолем, как одного из важнейших регуляторов поступления УФ радиации к поверхности Земли. Проведение численных экспериментов с обновленным блоком облачно-аэрозольного взаимодействия позволит более точно оценить многолетнюю изменчивость облачности и ее воздействие на УФ радиацию. По разработанной авторами методике будут также оценены УФ ресурсы в настоящем и будущем на территории северной Евразии в разные сезоны года для разных типов кожи. Таким образом, использование химико-климатической модели ИВМ-РГГМУ, тестированной по данным ре-анализа, спутниковым данным и непосредственно данным измерений позволит оценить роль различных факторов в изменении уровня УФ радиации и выявить будущие уровни УФ радиации и УФ ресурсов до конца 21 века.
The project is dedicated to the assessment of the role of various geophysical factors ( variations of extra terrestrial solar radiation, total ozone, cloudiness, aerosol, surface albedo, etc.) on the current and prognostic levels of UV radiation in the 21st century according to the INM-RSHU chemistry-climate model, which will be tested according to satellite observations, reanalysis data and direct long-term ground-based measurements at the Meteorological Observatory of Moscow State University. A special attention will be paid to the study of long-term variability of cloud cover and its impact on solar radiation as one of the major regulators of surface level of UV radiation taking into account for its interaction with the aerosol. The fulfillment new numerical experiments with the updated block accounting for the cloudy-aerosol interaction will allow us to more accurately estimate the long-term variability of cloudiness and its changing impact on UV radiation. Using the original method developed by the authors of the project we will evaluate the UV resources in the present and future in different seasons for different skin types at the territory of northern Eurasia. Thus, the use of the INM-RSHU chemistry-climate model, tested by the data of reanalysis, satellite data and ground -based measured data will allow to evaluate the role of various factors in UV radiation changes and to identify future levels of UV radiation and UV resources up to the end of the 21st century.
Выявление основных физических и химических механизмов, определяющих изменение уровня ультрафиолетовой радиации у земной поверхности, существенно влияющей на здоровье человека и состояние природной среды для прогноза уровней.
У коллектива авторов есть существенный научный задел по предлагаемому проекту. В частности, в течение последних двадцати лет активно развивается химико-климатическая модель ИВМ-РГГМУ нижней и средней атмосферы (Разработанные членами творческого коллектива оригинальные модели и отдельные блоки использовались в рамках международного сотрудничества для выполнения оценок влияния природных и антропогенных факторов на газовый состав атмосферы. Применение разработанной в ИВМ РАН облачно-аэрозольной схемы , в которой возможно изменение радиуса облачных капель и изменение их характерного времени жизни за счет взаимодействия с аэрозольными частицами, позволит провести необходимые численные эксперименты как с использованием климатической модели ИВМ РАН, так и в обновленной версии ХКМ ИВМ-РГМУ. Для выполнения численных экспериментов с использованием усовершенствованной химико-климатической модели у коллектива имеется высокопроизводительный сервер Intel Xeon CPU E5-2660 v2 @ 2.20GHz - 40 ядер 50Gb оперативной памяти, 5Tb raid-5 HDD; У коллектива имеется уникальная база данных оптических параметров атмосферы в УФ диапазоне спектра для территории России, созданная в результате выполнения предыдущих проектов РФФИ (№ 09-05-00582, №12-05-0877). В проекте будет использована также разработанная авторами новая методология определения ресурсов УФ радиации: выявления областей оптимумов, недостаточности и избыточности биологически активной УФ радиации различных видов (Chubarova, Zhdanova, 2013). Имеющиеся данные многолетних измерений УФ радиации в Москве , тестированные в ходе многочисленных международных сравнений , в том числе проведенных в Давосе, Швейцария , позволят продолжить исследования многолетней изменчивости с 1968 г. в период выполнения проекта 2018-2021 гг по методикам, рекомендованным ВМО Отметим, что период измерения УФ радиации в МО МГУ является самым длинным периодом наблюдений УФ радиации в мире.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. | Роль различных геофизических факторов в изменении ультрафиолетовой радиации на территории северной Евразии по данным многолетних измерений, ре-анализа и численного моделирования |
Результаты этапа: Внесены изменения в облачно-аэрозольной блок модели ИВМ. Использован более современный алгоритм учета облачно-аэрозольных связей. Показаны значимые радиационные и температурные эффекты при использовании разных эмиссий газов-предшественников аэрозоля (1980 и 2005 г.). В химико-климатическую модель ИВМ-РГГМУ включена немецкая климатология, разработанная в институте Макса-Планка. Проведены тестовые эксперименты и сравнения с данными реанализа и спутниковыми измерениями. Уточнены коррекционные коэффициенты, использующиеся для расчета облачного пропускания. По данным химико-климатической модели ИВМ-РГГМУ получены тренды облачного пропускания для периода 1979-2015 г. для некоторых пунктов наблюдений и за период спутниковых измерений по данным TOMS. Проведена коррекция блока учета вариаций УФ радиации за счет оптической толщины облаков в модели реконструкции УФ радиации. Показана ее важная, но тем не менее вторичная роль в вариациях УФ радиации. Проведено тестирование трендов УФР, полученных по уточненным спутниковым данным УФР (с дополнительной коррекцией на аэрозоль) на основании многолетних измерений в МО МГУ и данным реанализа ERA-INTERIM с использованием оригинальных методик в разные сезоны года. | ||
2 | 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. | Роль различных геофизических факторов в изменении ультрафиолетовой радиации на территории северной Евразии по данным многолетних измерений, ре-анализа и численного моделирования |
Результаты этапа: Проведены численные эксперименты с моделью ИВМ-РГМУ , на основании которых было оценены различия в облачном пропускании солнечной радиации с учетом и без учета облачно-аэрозольного взаимодействия.Проведены расчеты при задании различных уровней эмиссий газов предшественников аэрозоля. Уточнена модель реконструкции солнечной радиации для условий высокого альбедо поверхности, которая тестировалась на основании на основании результатов расчетов по данным реанализа с учетом разных схем облачно-аэрозольного взаимодействия и без его учета в различных регионах Северной Евразии. Использованы данные многолетних измерений УФ радиации с 1968 г. для тестирования различных вариантов расчета облачного пропускания с учетом и без учета облачно-аэрозольного взаимодействия. Продолжены исследования по выявлению роли антропогенных и естественных факторов с учетом использования новых данных и уточненных сценариев. Получены тренды облачного пропускания с учетом существующих и прогностических трендов аэрозольного содержания в атмосфере. | ||
3 | 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. | Роль различных геофизических факторов в изменении ультрафиолетовой радиации на территории северной Евразии по данным многолетних измерений, ре-анализа и численного моделирования |
Результаты этапа: В период выполнения 3 этапа проекта была усовершенствованная химико-климатическая модель (ХКМ) ИВМ-РГГМУ путем включения в нее блока облачно-аэрозольного взаимодействия. Были проведены новые численные эксперименты с использованием ХКМ и климатической модели ИВМ РАН, которые помогли выявить преобладание первого непрямого аэрозольного эффекта при облачно-аэрозольном взаимодействии при оценке трендов суммарной радиации и облачного пропускания у поверхности Земли. Проведено тестирование данных на основании разработанной методики по данным реанализа ERA-INTERIM для Европейского региона. Получены оценки изменчивости УФ радиации и УФ ресурсов за период с 1968 по 2020 гг. в московском регионе по данным многолетнего мониторинга биологически-активной УФ радиации и УФ радиации 300-380нм. С учетом проведенных калибровок и анализа качества данных выявлен продолжающийся положительный тренд УФ радиации в разных спектральных диапазонах за счет, главным образом, озона и облачности. Получены новые результаты тестирования различных модельных экспериментов ХКМ по данным многолетних наземных измерений в Московском регионе, а также по всей территории Северной Евразии на основании спутниковых данных и данных ре-анализа с учетом трендов аэрозоля и облачности для условий ясного и облачного неба. Отмечается удовлетворительное согласие с данными восстановления трендов УФР за счет озона. Получены оценки уровня УФ радиации и УФ ресурсов в будущем в течение 21 века на основании расчетов по ХКМ с учетом аэрозольно-облачного взаимодействия для территории Северной Евразии. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".