Відновлення параметрів газово-аерозольного середовища атмосфери над позицією CESAR Observatory, Нідерланди

Автор(и)

  • O.S. Ovsak Main Astronomical Observatory, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine https://orcid.org/0000-0001-7256-2633 (неавтентифікований)
  • V.M. Vashchenko Interdepartmental Center for Fundamental Research in Energy and Ecology
  • Анатолій Петрович Відьмаченко Main Astronomical Observatory, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine, National University of Life Resources and Environmental Management of Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe70.8.497

Ключові слова:

земна атмосфера, дистанцiйнi вимiрювання, ступiнь лiнiйної поляризацiї, аерозоль, вiдновлення мiкрофiзичних параметрiв

Анотація

З використанням ранiше запропонованого авторами Методу вiдновлення параметрiв багатомодової аерозольної складової атмосфери, проаналiзовано данi поляризацiйних вимiрювань неба над позицiєю CESAR Observatory, Нiдерланди. В атмосферi над позицiєю виявлена присутнiсть двох аерозольних мод з нормально-логарифмiчним розподiлом частинок за розмiрами й вiдновлено низку їх мiкрофiзичних параметрiв. Для грубодисперсної моди визначено дiйсну частину показника заломлення nr = 1,53, ефективний радiус частинок r = 0,9 мкм, їх дисперсiя σ2= 0,36, ваговий коефiцiєнт цiєї моди у загальнiй величинi ступеню лiнiйної поляризацiї аерозольної сумiшi coef1 = 0,1. Для дрiбнодисперсної моди nr = 1,49, r = 0,11 мкм, σ2 = 0,4. Кiлькiсне спiввiдношення вказаних аерозольних мод у повiтрi над позицiєю спостереження складало приблизно 1 : 9. Визначено спектральнi величини вiдносного вкладу газового розсiяння: β(870 нм) = 0,3 i β(675 нм) = 0,46. Вiдмiчено некоректнiсть використання моделi однократного розсiювання Релея у короткохвильовiй дiлянцi видимого спектру свiтла та при значнiй насиченостi повiтря аерозолями. Продемонстровано суттєвий вплив багатократного розсiювання свiтла на результати поляриметричних вимiрювань на довжинi хвилi 441 нм за вказаних атмосферних умов проведення спостережень неба.

Посилання

1. O. Dubovik et al. Polarimetric remote sensing of atmospheric aerosols: Instruments, methodologies, results, and perspectives. J. Quant. Spectr. Radiat. Transf. 224, 474 (2019).

2. A. Morozhenko, A. Vid'machenko. Polarimetry and Physics of Solar System Bodies. Photopolarimetry in Remote Sensing. Edited by G. Videen, Y. Yatskiv, M. Mishchenko (Springer, 2006) [ISBN: 978-1-4020-2368-2].

3. A.V. Morozhenko, A.P. Vid'machenko, P.V. Nevodovskii. Aerosol in the upper layer of Earth's atmosphere. Kinemat. Phys. Celest. Bod. 29, 243 (2013).

https://doi.org/10.3103/S0884591313050073

4. O. Ovsak, V. Vashchenko, A. Vid'machenko, Y. Loza, Z. Patlashenko, B. Ovsak. Recovery of parameters for the multimodal aerosol component in the atmosphere from spectral polarimetric measurements. Ukr. J. Phys. 66, 466 (2021).

https://doi.org/10.15407/ujpe66.6.466

5. V.V. Avramchuk. Multicolor light polarimetry of the twilight and daytime sky at the zenith. Vopr. Astrofiz. 112, XXX (1965) (in Russian).

6. V. Bovchalyuk, G. Milinevskyi, V. Danylevskyi, F. Golub, M. Sosonkin, Yu. Yukhimchuk, T. Podvin. Aerosol properties in the atmosphere over Kyiv based on lidar and photometric observations. Kosm. Nauka Tekhnol. 23 (6), 34 (2017) (in Ukrainian).

https://doi.org/10.15407/knit2017.06.034

7. G. van Harten, J. de Boer, J.H.H. Rietjens, A. Di Noia, F. Snik, H. Volten, J.M. Smit, O.P. Hasekamp, J.S. Henzing, C.U. Keller. Atmospheric aerosol characterization with a ground-based SPEX spectropolarimetric instrument. Atmos. Meas. Tech. 7, 4341 (2014).

https://doi.org/10.5194/amt-7-4341-2014

8. O. Dubovik, A. Smirnov, B.N. Holben, M.D. King, Y.J. Kaufman, T.F. Eck, I. Slutsker. Accuracy assessments of aerosol optical properties retrieved from Aerosol Robotic Network (AERONET) Sun and sky radiance measurements. J. Geophys. Res-Atmos. 105, 9791 (2000).

https://doi.org/10.1029/2000JD900040

9. A. di Noia, O.P. Hasekamp, G. van Harten, J.H.H. Rietjens, J.M. Smit, F. Snik, J.S. Henzing, J. de Boer, C.U. Keller, H. Volten. Use of neural networks in groundbased aerosol retrievals from multi-angle spectropolarimetric observations Atmos. Meas. Tech. Discuss. 7, 9047 (2014).

https://doi.org/10.5194/amtd-7-9047-2014

10. O.P. Hasekamp, P. Litvinov, A. Butz. Aerosol properties over the ocean from PARASOL multiangle photopolarimetric measurements. J. Geophys. Res. 116, 14204 (2011).

https://doi.org/10.1029/2010JD015469

11. A.V. Morozhenko, E.G. Yanovitskij. The optical properties of Venus and Jovian planets. I. The atmosphere of Jupiter according to polarimetric observations. Icarus 18, 583 (1973).

https://doi.org/10.1016/0019-1035(73)90060-2

12. N.J. Pust, J.A. Shaw. How good is a single-scattering model of visible-NIR atmospheric skylight polarization?. Proc. SPIE 7461, 74610B (2009).

https://doi.org/10.1117/12.828343

13. O.S. Ugolnikov, I.A. Maslov. Multicolor light polarimetry of the twilight sky. The role of multiple scattering of light as a function of wavelength. Space Res, 40, 242 (2002) (in Russian).

https://doi.org/10.1023/A:1015920819478

14. O.S. Ovsak, A.P. Vidmachenko. An addition to the method of atmospheric aerosol components analysis based on the data of spectral polarization measurements of the clear sky. In Proceedings of the 11th All-Ukrainian Scientific Conference "Astronomy and Present Day", April 12, 2023, Vinnytsia, Ukraine (LLC "TVORY", 2023), p. 20.

15. D.J. Tholen, V.G. Tejfel, A.N. Cox. Planets and Satellites. In: Allen's Astrophysical Quantities. Edited by A.N. Cox (Springer-Verlag, 2000, 2002) [ISBN:978-1-4612-7037-9].

https://doi.org/10.1007/978-1-4612-1186-0_12

Завантаження

Опубліковано

2025-08-11

Номер

Розділ

Оптика, атоми і молекули

Як цитувати

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають