Аннотация:
Дан обзор состояния и возможных путей развития теории переноса излучения в неоднородных облаках. Значительное внимание уделено актуальным проблемам оптики атмосферы. Показано, что при разработке радиационных параметризаций и решении задач дистанционного зондирования необходимо учитывать стохастическую геометрию и неоднородную структуру облаков.
Список литературы:
- Mikhailov G.A. Asymptotic behavior of the moments of the distribution of the solution of the equation of radiation transfer in stochastic medium // Izvestia. Atmospheric and Oceanic Physics. 1984. V. 20. N 1. P. 12–17.
- Adams M.L., Larsen E.W., and Pomraning G.C. Benchmark results for particle transport in a binary Markov statistical medium //J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. № 1989. V. 42. P. 253–266.
- Davies A., Gabriel P., Lovejoy S., Schertzer D., and Austin G.L. Discrete angle radiative transfer. Part III: Numerical results and atmospheric applications // J. Geophys. Res. 1990. V. 95. P. 11729–11742.
- Evans K.F. A general solution for stochastic radiative transfer // Geophys. Res. Let. 1993. V. 20. P. 2075–2078.
- Gabriel P., and Evans K.F. Simple radiative transfer methods for calculating domain-averaged solar fluxes in inhomogeneous clouds // J. Atmos. Sci. 1996. V. 53. P. 858–877.
- Gabriel P., Lovejoy S., Davies A., Schertzer D., and Austin G.L. Discrete angle radiative transfer. Part II: Renormalization approach for homogeneous and fractal clouds// J. Geophys. Res. 1990. V. 95. P. 11717–11728.
- Stephens G.L., Gabriel P.M., and Tsay S.-C. Statistical radiative transport in one-dimensional media and its application to the terrestrial atmosphere // J. Transport theory and statistical physic. 1991. V. 20. P. 139–175.
- Vanderhaegen D. Radiative transfer in statistically heterogeneous mixtures // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 1986. V. 36. P. 557–561.
- Каргин Б.А. Статистическое моделирование поля солнечной радиации в атмосфере. Новосибирск: ВЦ СО АН СССР, 1984. 206 с.
- Творогов С.Д. Усреднение уравнения переноса излучения по стохастическим параметрам среды // Оптика атмосферы и океана. Т. 12. № 3. С. 258–261.
- Avaste O. and Vainikko G. Calculation of the mean values of the intensities and fluxes in broken clouds. IAMAP/IAGA International Union of Geodesy and Geophysics, XV General Assembly. M., 1971. 24 p.
- Каргин Б.А., Пригарин С.М. Моделирование стохастических полей кучевой облачности и исследование их свойств методом Монте-Карло. Новосибирск, 1988. 18 c. (Препринт/ВЦ СО АН ССС. № 817).
- Каргин Б.А., Пригарин С.М. Имитационное моделирование кучевой облачности для исследования процессов переноса солнечной радиации в атмосфере методом Монте-Карло // Оптика атмосферы и океана. 1994. Т. 7. № 9. С. 1275–1287.
- Byrne R.N., Somerville R.C.J., and Subasilar B. Broken-cloud enhancement of solar radiation absorption // J. Atmos. Sci. 1996. V. 53. P. 878–886.
- Помранинг Г.С. Асимптотические уравнения переноса излучения в атмосфере с частичной облачностью // Оптика атмосферы и океана. 1996. Т. 9. № 1. С. 14–29.
- Помранинг Г.С. Взаимодействия облако–радиация: модель Титова и другие модели // Оптика атмосферы и океана. 1999. Т. 12. № 3. C. 215–221.
- Pomraning G.C. Linear Kinetic Theory and Particle Transport in Stochastic Mixtures. World Scientific Publishing, Singapore. 1991. 235 p.
- Глазов Г.Н., Титов Г. А. Статистические характеристики коэффициента ослабления в разорванной облачности // Изв. вузов. Физика. 1975. № 9. С. 151–154.
- Titov G.A. Statistical Description of Radiation Transfer in Clouds // J. Atmos. Sci. 1990. V. 47. P. 14–38.
- Zuev V.E., and Titov G.A. Radiative transfer in cloud fields with random geometry // J. Atmos. Sci. 1995. V. 52. P. 176–190.
- Зуев В.Е., Титов Г.А. Радиационные эффекты разорванной облачности // Оптика атмосферы и океана. 1995. Т. 8. № 1–2. С. 201–222.
- Зуев В.Е., Титов Г.А. Оптика атмосферы и климат. Томск: Изд-во «Спектр» ИОА, 1996. 271 c.
- Barker H.W. // J. Atmos. Sci. 1996. V. 53. P. 2289–2303.
- Barker H.W., Wielicki B.A., Parker L. // J. Atmos. Sci. 1996. V. 53. P. 2304–2316.
- Chambers L.H., Wielicki B.A., Evans K.F. // J. Atmos. Sci. 1997. V. 54. P. 1525–1532.
- Oreopoulos L., Davies R. //J. Climate. 1998. V. 11. P. 933–944.
- Davis A., Marshak A., Gerber H., and Wiscombe W. Horizontal structure of marine boundary layer clouds from centimeter to kilimeter scales // J. Geophys. Res. 1999. V. 104. N D6. P. 6123–6144.
- Cahalan R.F., and Snider J.B. // Remote Sens. Environ. 1989. V. 28. P. 95–107.
- Cahalan R.F., Ridgway W., Wiscombe W.J., Bell T.L., Snider J.B. //J. Atmos. Sci. 1994. V. 51. P. 2434–2455.
- Cahalan R.F., Ridgway W., Wiscombe W.J., Gollmer S., and Harshvardhan. //J. Atmos. Sci. 1994. V. 51. P. 3776–3790.
- Marshak A., Davis A., Cahalan R.F., and Wiscombe W.J. // Phys. Rev. 1994. V. E49. P. 55–79.
- Marshak A., Davis A., Wiscombe W.J., and Cahalan R.F. Radiative smoothing in fractal clouds // J. Geophys. Res. 1995. V. 100. P. 26247–26261.
- Marshak A., Davis A., Wiscombe W.J., and Cahalan R.F. Inhomogeneity effects on cloud shortwave absorption measurements: Two-aircraft simulations // J. Geophys. Res. 1997. V. 102. P. 16619–16637.
- Davis A., Marshak A., Cahalan R., and Wiscombe W. The Landsat Scale Break as a Three-Dimensional Radiative Transfer Effect: Implications for Cloud Remote Sensing // J. Atmos. Sci. 1997. V. 54. N 2. P. 241–260.
- Marshak A., Davis A., Wiscombe W.J., and Cahalan R.F. Effects of observed sub-mean-free-path variability on cloud radiation // J. Geophys. Res. 1998. V. 103. P. 19557–19567.
- Михайлов Г.А. Численное построение случайного поля с заданной спектральной плотностью // Докл. АН СССР. 1978. Т. 238. № 4. С. 793–795.
- Михайлов Г.А. Приближённые модели случайных процессов и полей // Журн. вычисл. математики и мат. физики. 1983. Т. 23. № 3. С. 558–566.
- Пригарин С.М. Некоторые задачи теории численного моделирования случайных процессов и полей. Новосибирск: Изд. вычислительного центра СО РАН, 1994. 163 с.
- Пригарин С.М., Титов Г.А. Спектральные методы численного моделирования геофизических полей // Оптика атмосферы и океана. 1996. Т. 9. № 7. С. 993–1003.
- Титов Г.А., Касьянов Е.И. Потоки солнечной радиации в неоднородных слоистых облаках // Оптика атмосферы и океана. 1995. Т. 8. № 12. С. 1833–1842.
- Zuev V.E., Titov G.A., Kasyanov E.I., and Prigarin S.M. Albedo and Transmittance of Inhomogeneous Stratus Clouds // Proceedings of the Fifth Atmospheric Radiation Measurement (ARM) Science Team Meeting, 19–23 March, 1995, San Diego, California, USA, CONF-9503140. P. 389–392.
- Titov G.A. Horizontal Transport and Absorption of Solar Radiation in Inhomogeneous Clouds // Proceedings of the Sixth Atmospheric Radiation Measurement (ARM) Science Team Meeting, 4–7 March, 1996, San Antonio, Texas, USA, CONF-9603149 P. 313–317.
- Титов Г.А. Радиационные эффекты неоднородных слоисто-кучевых облаков: 1. Горизонтальный перенос // Оптика атмосферы и океана. 1996. Т. 9. № 10. С. 1295–1307.
- Титов Г.А. Радиационные эффекты неоднородных слоисто-кучевых облаков: 2. Поглощение // Оптика атмосферы и океана. 1996. Т. 9. № 10. С. 1308–1318.
- Titov G.A., and Kasyanov E.I. Radiative Effects of Inhomogeneous Stratocumulus Clouds // Proceedings of the International Radiation Symposium. 19-24 August, 1996, Fairbanks, Alaska, USA. P. 78–81.
- Титов Г.А., Касьянов Е.И. Радиационные свойства неоднородных слоисто-кучевых облаков со стохастической геометрией верхней границы // Оптика атмосферы и океана. 1997. Т. 10. № 8. С. 843–856.
- Titov G.A., and Kasyanov E.I. Radiative Properties of Stratocumulus Clouds: Influence of Stochastic Geometry // Proceedings of the Seventh Atmospheric Radiation Measurement (ARM) Science Team Meeting, 3–7 March, 1997, San Antonio, Texas, USA, CONF-970365. P. 369–372.
- Titov G.A. Radiative horizontal transport and absorption in stratocumulus clouds // J. Atmos. Sci, 1998. V.–55. P. 2549–2560.
- Титов Г.А. Спектральный анализ отражательной способности слоисто-кучевых облаков // Оптика атмосферы и океана. 1999. Т. 12. № 3. С. 191–197.
- Касьянов Е.И., Пригарин С.М. Радиационные характеристики слоисто-кучевых облаков: Численное моделирование данных Landsat // 4-й Симпозиум «Оптика атмосферы и океана», 10–13 июня 1997 г. С. 114.
- Lovejoy S., Schertzer D., Silas P., Tessier Y., and Lavalle D. The unified scaling model of atmospheric dynamics and systematic analysis of scale invariance in cloud radiances // Ann. Geophys. 1993. V. 11. P. 119–127.
- Goton K., and Fuji Y. A Fractal dimensional analysis on the cloud shape parameters of cumulus over land // J. Appl. Meteor. 1998. V. 37. P. 1283–1292.
- Barker H.W. A spectral analysis of albedo and bidirectional reflectances for inhomogeneous clouds // Remote Sens. Environ. 1995. V. 54. P. 113–120.
- Rys F.S., and Waldvogel A. Fractal shape of hail clouds // Phys. Rev. Lett. 1986. V. 56. P. 784–787.
- Stephens G.L. and Si-Chee Tsay. On the cloud absorption anomaly // Q.J.R. Meteorol. Soc. 1990. V. 116. P. 671–704.
- Rawlins F. Aircraft measurements of the solar absorption by broken cloud fields: A case study // Q.J.R. Meteorol. Soc. 1989. V. 115. P. 365–382.
- Hayasaka T., Kikuchi N., and Tanaka M. Absorption of Solar Radiation by Stratocumulus Clouds: Aircraft Measurements and Theoretical calculations // J. Appl. Meteorol. 1995. V. 34. P. 1047–1055.
- Zuev V.E., Titov G.A., and Zhuravleva T.B. Absorption of solar radiation in broken clouds // Proceedings of the Fifth Atmospheric Radiation Measurement (ARM) Science Team Meeting, 19–23 March, 1995, San Diego, California, USA, CONF-9503140. P. 397–400.
- Duda D.P., Stephens G.L., Stevens B., and Cotton W.R. Effects of aerosol and horizontal inhomogeneity on the broadband albedo of marine stratus: Numerical simulations // J. Atmos. Sci. 1996. V. 53. P. 3757–3769.
- Benner T.C., Curry J.A., and. Evans K.F. Effect of inhomogeneous cloud properties on 2-D longwave radiative transfer // Proceedings of the Eighth Atmospheric Radiation Measurement (ARM) Science Team Meeting, 23-27 March, 1998, Tucson, Arizona, USA, DOE/ER-0738. P. 83–86.
- Kogan Y.L. The simulation of a convective cloud in a 3D model with explicit microphysics. Part I: Model description and sensitivity experiments // J. Atmos. Sci. 1991. V. 48. P. 1160–1189.
- Kogan Y.L., Khairoutdinov M.P., Lilly D.K., Kogan Z.N., and Liu Q. Modeling of stratocumulus cloud layers in a large eddy simulation model with explicit microphysics // J. Atmos. Sci. 1995. V. 52. P. 2923–2940.
- Kassianov E.I., Kogan Y.L., and Titov G.A. The Effect of Three-Dimensional Cloud Inhomogeneity on Shortwave Radiative Transfer // Proceedings of the Eighth Atmospheric Radiation Measurement (ARM) Science Team Meeting. 23-27 March, 1998, Tucson, Arizona, USA; DOE/ER-0738. P. 359–363.
- Kasssianov E.I., Kogan Y.L. Radiative Properties of 3D Stratocumulus Clouds in the near-IR Spectral Range // Proceedings of the Ninth Atmospheric Radiation Measurement (ARM) Science Team Meeting, 22–26 March, 1999, San Antonio, Texas, USA.
- Kassianov E.I. Kogan Y.L. Radiative Horizontal Transport in Stratocumulus Clouds: Spectral Dependence // Abstracts for the AGU Spring Meeting, 1-4 June, 1999, Boston, USA. P. S70.
- Касьянов Е.И., Коган Е.Л., Титов Г.А. Перенос солнечного излучения в трехмерных слоисто-кучевых облаках: Влияние вертикальной неоднородности // Оптика атмосферы и океана. 1999. Т. 12. № 3. С. 198–206.
- Ackerman S.A., and Cox S.K. // Aircraft observations of the shortwave fractional absorptance of non-homogeneous clouds // J. Appl. Meteor. 1981. V. 20. P. 1510–1515.
- Titov G.A., Zhuravleva T.B., and Zuev V.E. Parameterization of Radiative Properties of One-Layer Broken Clouds // Proceedings of the Sixth Atmospheric Radiation Measurement (ARM) Science Team Meeting, 4–7 March, 1996, San Antonio, Texas, USA, CONF-9603149. P. 319–322.
- Титов Г.А., Журавлева Т.Б. Параметризация потоков солнечной радиации в разорванной облачности // Оптика атмосферы и океана. 1997. Т. 10. № 7. С. 707–722.
- Tian L., and Curry J. Cloud Overlap Statistics // J. Geophys. Res. 1989. V. 94. P. 9925–9935.
- Minnis P., Smith W.L., Garber D.P., Ayers J.K., and Doelling D.R. Cloud Properties Derived from GOES-7 for Spring 1994 ARM Intensive Observating Period Using Version 1.0.0 of ARM Satellite Data Analysis Program // NASA reference publication 1366. 58 p.
- Глазов Г.Н., Титов Г.А. Уравнения моментов интенсивности излучения в разорванной облачности в марковском приближении // Изв. вузов. Радиофизика. 1980. Т. 23. № 4. С. 424–431.
- Касьянов Е.И., Титов Г.А. Поле яркости отраженной солнечной радиации в условиях разорванной облачности: алгоритм расчета // Оптика атмосферы и океана. 1994. Т. 7. № 9. С. 1165–1174.
- Zuev V.E., Titov G.A., Kasyanov E.I., Zimin D.A., Astafurov V.G., and Bazhenov O.E. Optical Detection Through Broken Clouds (Task order number B239678) // Final report to Lawrence Livermore National Laboratory. USA. 1994. 104 p.
- Титов Г.А., Журавлева Т.Б. Сравнение двух методов расчета средних потоков солнечной радиации в двухслойной разорванной облачности (видимый диапазон) // Оптика атмосферы и океана. 1999. Т. 12. № 3. С. 207–215.
- Галин В.Я. Схема учета разорванной облачности в атмосферной модели ИВМ РАН // Оптика атмосферы и океана. 1999. Т. 12. № 3. С. 246–250.
- Bergman J.W., and Hendon H.H. Calculating Monthly Radiative Fluxes and Heating Rates from Monthly Cloud Observations // J. Atmos. Sci. 1998. V. 55. P. 3471–3491.
- Тихонов В.И., Миронов М.А. Марковские процессы. М.: Сов. радио, 1977. 488 с.