Том 23, номер 04, статья № 2

Аннотация:

В рамках дымового эксперимента в большой аэрозольной камере ИОА СО РАН (объемом 1800 м³) с помощью автоматизированного поляризационного спектронефелометра проведены измерения коэффициента направленного светорассеяния b(q_j, l_i) дымовой смеси для 5 углов рассеяния q_j = 15; 45; 110; 135; 165° и на 9 длинах волн l_i в интервале 440-690 нм. Продолжительность измерений ~100 ч. По результатам спектронефелометрических измерений параметры микроструктуры и комплексного показателя преломления определялись в трех диапазонах дисперсности на основе доработанной методики обращения характеристик аэрозольного светорассеяния. Рассмотрена специфика формирования микроструктуры сложной многокомпонентной дисперсной смеси, полученной последовательным смешиванием продуктов пиролиза разных сортов древесных материалов. Полученные оценки оптических постоянных аэрозольных частиц показывают, что вариации действительной n и мнимой c частей комплексного показателя преломления (КПП) для крупных частиц радиусом r > 300 нм в составе последовательно смешанных дымов пиролиза не столь существенны, как для тонкодисперсной фракции. В частности, для указанных частиц n варьирует в интервале 1,58-1,62, а c = 0,008ё0,03, т.е. это слабо и умеренно поглощающие частицы. Наиболее тонкодисперсная фракция дымовых частиц имеет достаточно сильное поглощение и в зависимости от типа лесных горючих материалов варьирует в более широком интервале значений n = 1,78ё2,20 и c= 0,1ё0,8. Частицы в промежуточном интервале размеров 100 < r< 300 нм имеют действительную часть КПП, в основном близкую к n ~ 1,64 и c ~ 0,045 для крупных частиц. Лишь для дымов, образующихся при пиролизе коры березы и коры осины, указанные характеристики заметно возрастают, приближаясь к оценкам, полученным для тонкодисперсной фракции, а именно: n ~ 1,80, c ~ 0,20.

Ключевые слова:

дым древесный, оптические постоянные, обратные задачи

Список литературы:

1. Рахимов Р.Ф., Макиенко Э.В. Некоторые методические дополнения к решению обратной задачи для восстановления параметров дисперсной структуры дымов смешанного состава // Оптика атмосф. и океана. 2010. Т. 23. № 3. С. 183-189.
2. Рахимов Р.Ф., Козлов В.С., Макиенко Э.В. Некоторые особенности формирования дисперсной структуры дымовых аэрозолей при термическом разложении хвойной древесины. 2. Вариации температуры // Оптика атмосф. и океана. 2008. Т. 21. № 4. С. 288-293.
3. Kozlov V.S., Panchenko M.V., Yausheva E.P. Mass fraction of Black Carbon in submicron aerosol as an indicator of influence of smokes from remote forest fires in Siberia // Atmos. Environ. 2008. V. 42. N 11. P. 2611-2620.
4. Рахимов Р.Ф., Макиенко Э.В., Козлов В.С., Панченко М.В., Шмаргунов В.П. Методика и некоторые результаты исследования дымов в большой аэрозольной камере // Оптика атмосф. и океана. 2007. Т. 20. № 7. С. 614-621.
5. Зуев В.Е., Наац И.Э. Обратные задачи лазерного зондирования атмосферы. Новосибирск: Наука, 1982. 195 с.
6. Козлов В.С., Панченко М.В., Шмаргунов В.П., Рахимов Р.Ф. Микроструктурные изменения дымовых аэрозолей в замкнутом объеме // Оптика атмосф. и океана. 2001. Т. 14. № 8. С. 681-686.
7. Рахимов Р.Ф., Козлов В.С., Макиенко Э.В. Некоторые особенности формирования дисперсной структуры дымовых аэрозолей при термическом разложении хвойной древесины. 1. Вариации массы сжигаемых образцов // Оптика атмосф. и океана. 2008. Т. 21. № 3. С. 218-222.
8. Рахимов Р.Ф., Козлов В.С., Макиенко Э.В. Некоторые особенности формирования дисперсной структуры дымовых аэрозолей при термическом разложении хвойной древесины. 3. Дожигание неразложившихся остатков // Оптика атмосф. и океана. 2008. Т. 21. № 5. С. 386-392.
9. Конев Э.В. Физические основы горения растительных материалов. Новосибирск: Наука, 1977. 239с.
10. Бакиров Ф.Г., Захаров В.М., Полищук И.З., Шайхутдинов З.Г. Образование и выгорание сажи при сжигании углеводородных топлив. М.: Машиностроение, 1989. 128 с.
11. Розенберг Г.В. Возникновение и развитие атмосферного аэрозоля - кинетически обусловленные параметры // Изв. АН СССР. Физ. атмосф. и океана. 1983. Т. 19. № 1. С. 21-35.
12. Кондратьев К.Я. От нано- до глобальных масштабов: свойства, процессы образования и последствия воздействий атмосферного аэрозоля. 1. Полевые наблюдательные эксперименты. Африка и Азия // Оптика атмосф. и океана. 2004. Т. 17. № 9. С. 699-714.
13. Пхалагов Ю.А., Ипполитов И.И., Нагорский П.М., Одинцов С.Л., Панченко М.В., Cмирнов С.В., Ужегов В.Н. Связь аномальных атмосферных условий с изменчивостью электрического поля // Оптика атмосф. и океана. 2009. Т. 22. № 1. С. 25-30.
14. Ужегов В.Н., Пхалагов ЮА., Панченко М.В., Козлов В.С., Терпугова С.А., Яушева Е.П. Статистическая оценка поглощения атмосферного аэрозоля по данным оптических измерений // Оптика атмосф. и океана. 2007. Т. 20. № 1. С. 25-30.