Фракционирование приземного аэрозоля от ИК-излучения снежной поверхности: наблюдения в Томском регионе

Исследованы особенности динамики фракционного состава приземного аэрозоля с учётом выпадения стратиграфически значимых снегопадов. Обнаружено парадоксальное увеличение счётной концентрации частиц в интервале размера диаметра 0.3...2.0 мкм. Показано, что причиной данного явления является левитация аэрозолей в поле инфракрасного излучения, обусловленная действием “снегового” фотофореза. Обсуждается механизм данного феномена.

Ключевые слова

атмосферный аэрозоль инфракрасное излучение левитация “снеговой” фотофорез фракционирование аэрозолей

Дата публикации

18.04.2025

Год выхода

2025

Всего подписок

Всего просмотров

Библиография

1. Береснев С.А., Кочнева Л.Б., Суетин П.Е., Захаров В.И., Грибанов К.Г. Фотофорез атмосферных аэрозолей в поле теплового излучения Земли // Оптика атмосферы и океана. 2003. Т. 16. № 5-6. С. 470-477.
2. Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. М.: Мир, 1986. 664 с.
3. Горчаков Г.И., Копров Б.М., Шукуров К.А. Исследование выноса субмикронного аэрозоля с подстилающей поверхности // Оптика атмосферы и океана, 2000. Т. 13. № 2. С. 166-169.
4. Зуев В.Е., Кузиковский A.B., Погодаев В.А., Чистякова Л.К. Тепловое действие оптического излучения на водные капли малого размера // Докл. АН СССР. 1972. Т. 205. № 5. С. 1069-1072.
5. Ковалев Ф.Д. Экспериментальное исследование фотофореза в газах. Автореф. дисc. … канд. физ.-мат. наук. Екатеринбург: Уральский гос. ун-т им. А.М. Горького, 2003. 24 с.
6. Кожевников В.Н. Возмущения атмосферы при обтекании гор. М.: Научный мир, 1999. 160 с.
7. Кочнева Л.Б. Микрофизические оптические характеристики и фотофорез атмосферных аэрозолей. Автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. физ.-мат. наук. Екатеринбург: Уральский гос. ун-т им. А.М. Горького 2007. 24 с.
8. Кушнаренко А.В. Разработка модели и алгоритмов расчёта фотофоретического взаимодействия аэрозольных частиц и кластеров в разреженной газовой среде на основе метода Монте-Карло. Дисc. на соиск. уч. степ. канд. физ.-мат. наук. Красноярск: ФГАОУВО «Сибирский федеральный университет», 2019. 103 с.
9. Марков М.Г. Теоретическое исследование влияния термодиффузиофореза и фотофореза на эволюцию атмосферного аэрозоля. Диcс. на соиск. уч. степ. канд. физ.-мат. наук. Обнинск: Физ.-энерг. ин-т, 1985. 179 с.
10. Пришивалко А.П. Оптические и тепловые поля внутри светорассеивающих частиц. Минск: Наука и техника, 1983. 190 с.
11. Симонова Г.В., Калашникова Д.А., Маркелова А.Н., Бондаренко А.С., Давыдкина А.Е. Вариации изотопного состава кислорода и водорода в атмосферных осадках в г. Томске (2016-2020 гг.) // Оптика атмосферы и океана. 2023. Т. 36. № 7. С. 595-601. https://doi.org/10.15372/AOO20230709
12. Сократов С.А., Трошкина Е.С. Развитие структурно-стратиграфических исследований снежного покрова // Материалы гляциол. исследований. 2009. Вып. 107. С. 103-109.
13. Сурдин В.Г. Фотометрический парадокс Ольберса // Электронный ресурс. URL: https://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/astronomiya/FOTOMETRICHESKI_PARADOKS_OLBERSA.html (Дата обращения: 13.08.2021).
14. Тентюков М.П., Белан Б.Д., Симоненков Д.В., Михайлов В.И. Формирование вторичных органических аэрозолей на поверхности хвои и их поступление в полог зимнего леса под воздействием радиометрического фотофореза // Оптика атмосферы и океана. 2022. Т. 35. № 5. С. 916-923. https://ao-pv.iao.ru/ru/content/text?vol=35&issue=05&num=4
15. Хорват Л. Кислотный дождь / Пер. с венгер., под ред. Ю.Н. Михайловского. М.: Стройиздат, 1990. 80 с.
16. Фирц Ш., Армстронг Р.Л., Дюран И., Этхеви П., Грин И., МакКланг Д.М., Нишимура К., Сатьявали П.К., Сократов С.А. Международная классификация для сезонно-выпадающего снега (руководство к описанию снежной толщи и снежного покрова) // Материалы гляциол. исследований. 2012-2. 80 c.
17. Юфа Б.А., Гурвич Ю.М. Применение медианы и квартилей для оценки нормальных и аномальных значений геохимического поле // Геохимия. 1964. № 8. С. 817-824.
18. Яламов Ю.И., Хасанов А.С. Фотофорез гетерогенных по теплопроводности крупных аэрозольных частиц // Журнал технической физики. 1998. Т. 68. № 4. С. 1-6.
19. Berne B.J., Pecora R. Dynamic Light Scattering. John Wiley and Sons Ltd. 1976. 376 p. https://doi.org/10.1002/bbpc.19770810123 (Дата обращения: 13.08.2021).
20. Brock J.R. On radiometer forces // Journ. of Colloid and Interface Science. 1967. V. 25 (4). P. 564-567.
21. Chernyak V., Beresnev S. Photophoresis of aerosol particles // Journ. of Aerosol. Science. 1993. V. 24 (7). P. 857-866.
22. Ehrenhaft F. Die Photophorese // Annalen der Physik. 1918. V. 361 (10). P. 81-132 (First published: 1918). https://doi.org/10.1002/andp.19183611002 (Дата обращения: 13.08.2021).
23. Haywood J., Boucher O. Estimates of direct and indirect radiative forcing due to tropospheric aerosols: a review // Review of Geophysics. 2000. V. 38 (4). P. 513-543.
24. Preining O. Photophoresis. In: Aerosol Science. Ed. C.N. Davies. New York: Acad. Press, 1966. P. 111-135.
25. Rohatschek H. Direction, magnitude and causes of photophoretic force // Journ. of Aerosol Science. 1985. V. 16 (1). P. 29-42.
26. Rosen M.H., Orr C.J. The photophoretic force // Journ. of Colloid Science. 1964. V. 19 (1). P. 50-60.
27. rp5.ru // Электронный ресурс. URL: https://rp5.ru/Погода_в_Кожевниково,_Томская_область. (Дата обращения: 12.01.2025).
28. Shukurov K.A., Simonenkov D.V., Nevzorov A.V., Rashki A., Hamzeh N.H., Abdullaev S.F., Shukurova L.M., Chkhetiani O.C. CALIOP-Based Evaluation of Dust Emissions and Long-Range Transport of the Dust from the Aral-Caspian Arid Region by 3D-Source Potential Impact (3D-SPI) Method // Remote Sensing. 2023. V. 15 (5). 2819 p. https://doi.org/10.3390/rs15112819
29. Stössel F., Guala M., Fierz C., Manes C., Lehning M. Micrometeorological and morphological observations of surface hoar dynamics on a mountain snow cover // Water Resources Research. 2010. V. 46 (4). W04511. https://doi.org/10.1029/2009WR008198 (Дата обращения: 13.08.2021).
30. Thoré M. Le radiomètre d’absorption // Les Mondes. 1877. V. 42. P. 585-586.

ГОСТ	Белан Б. , Бучельников В. , Козлов А. , Симоненков Д. , Тентюков М. , Тимушев Д. , Шукуров К. , Язиков Е. , Яковлев А. Фракционирование приземного аэрозоля от ИК-излучения снежной поверхности: наблюдения в Томском регионе // Лёд и Снег. – 2025. – T. 65. – Номер выпуска 2 C. 234-254 . URL: https://icesnowras.ru/s24123765s2076673425020048-1/?version_id=119025. DOI: 10.7868/S2412376525020048
MLA	Belan, B.D, Buchelnikov, V.S, Kozlov, A.V, Shukurov, K.A, Simonenkov, D.V, Tentyukov, M. P, Timushev, D.A, Yakovlev, A.A, Yazikov, E.G "Fractionation of Ground-Level Aerosol from IR Radiation of Snow Surface: Observations in the Tomsk Region." Ice and Snow. 65.2 (2025).:234-254. DOI: 10.7868/S2412376525020048
APA	Belan B., Buchelnikov V., Kozlov A., Shukurov K., Simonenkov D., Tentyukov M., Timushev D., Yakovlev A., Yazikov E. (2025). Fractionation of Ground-Level Aerosol from IR Radiation of Snow Surface: Observations in the Tomsk Region. Ice and Snow. vol. 65, no. 2, pp.234-254 DOI: 10.7868/S2412376525020048

ОНЗ Лёд и Снег Ice and Snow

Фракционирование приземного аэрозоля от ИК-излучения снежной поверхности: наблюдения в Томском регионе

Вы можете

Библиография

Индексирование

ОНЗ Лёд и Снег Ice and Snow

Фракционирование приземного аэрозоля от ИК-излучения снежной поверхности: наблюдения в Томском регионе

Вы можете

Библиография

Индексирование

Войти через