Том 29, номер 09, статья № 6

Аннотация:

Моделирование пространственно-угловых характеристик отраженной солнечной радиации в разорванной облачности выполнено в сферической модели атмосферы с использованием статистических алгоритмов, развитых в ИОА СО РАН. Рассматриваются закономерности формирования полей яркости рассеянного излучения, обусловленные конечными размерами облаков, их взаимным затенением и переотражением излучения соседними облачными элементами (на примере отдельных облачных реализаций). Показано, что при малых и средних баллах облачности особенности поля яркости отраженной солнечной радиации определяются в основном локализацией облаков относительно направления визирования и направления «на Солнце».

Ключевые слова:

солнечная радиация, метод Монте-Карло, изолированное облако, разорванная облачность, 3D-эффекты обла

Список литературы:

1. Varnai T., Marshak A. Observations of three-dimensional radiative effects that influence MODIS cloud optical thickness retrievals // J. Atmos. Sci. 2002. V. 59, N 9. P. 1607–1618.
2. Iwabuchi H., Hayasaka T. A multi-spectral non-local method for retrieval of boundary layer cloud properties from optical remote sensing data // Remote Sens. Environ. 2003. V. 88, N 3. P. 294–308.
3. Horvath A., Davies R. Anisotropy of water cloud reflectance: A comparison of measurements and 1D theory // Geophys. Res. Lett. 2004. V. 31, N 1. L01102. DOI: 10.1029/2003GL018386.
4. Marshak A., Platnick S., Varnai T., Wen G., Cahalan R.F. Impact of 3D radiative effects on satellite retrievals of cloud droplet sizes // J. Geophys. Res. D. 2006. V. 111, N 9. DO9207. DOI: 10.1029/2005JD006686.
5. Kassianov E.I., Ovchinnikov M., Berg L.K., McFarlane S.A., Flynn C.J., Ferrare R., Hostetler C., Alexandrov M. Retrieval of aerosol optical depth in vicinity of broken clouds from reflectance ratios: Case study // Atmos. Measur. Technol. 2010. V. 3. P. 1333–1349.
6.  Wen G., Marshak A., Levy R., Remer L., Loeb N., Varnai T., Cahalan R. Implementation of the correction algorithm of the MODIS aerosol retrievals near clouds // J. Geophys. Res. D. 2013. V. 118, N 16. P. 9168–9181.
7. Marshak A., Evans K.V., Várnai T., Wen G. Extending 3D near-cloud corrections from shorter to longer wavelengths // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2014. V. 147. P. 79–85.
8. Koren I., Remer L.A., Kaufman Y.J., Rudich Y., Martins J.V. On the twilight zone between clouds and aerosols // Geophys. Res. Lett. 2007. V. 34, N 8. L08805. DOI: 10.1029/2007GL029253.
9. Varnai T., Marshak A. MODIS observations of enhanced clear sky reflectance near clouds // Geophys. Res. Lett. 2009. V. 36, N 6. L06807. DOI: 10.1029/2008GL037089.
10. Chiu J.C., Marshak A., Knyazikhin Y., Pilewskie P., Wiscombe W. Physical interpretation of the spectral radiative signature in the transition zone between cloud-free and cloudy regions // Atmos. Chem. Phys. 2009. V. 9. P. 1419–1430.
11.  Eck T.F., Holben B.N., Reid J.S., Arola A., Ferrare R.A., Hostetler C.A., Crumeyrolle S.N., Berkoff T.A., Welton E.J., Lolli S., Lyapustin A., Wang Y., Schafer J.S., Giles D.M., Anderson B.E., Thornhill K.L., Minnis P., Pickering K.E., Loughner C.P., Smirnov A., Sinyuk A. Observations of rapid aerosol optical depth enhancements in the vicinity of polluted cumulus clouds // Atmos. Chem. Phys. 2014. V. 14, N 21. P. 11633–11656.
12. Bar-Or R.Z., Koren I., Altaratz O., Fredj E. Radiative properties of humidified aerosols in cloudy environment // Atmos. Res. 2012. V. 118. P. 280–294.
13. Wen G., Marshak A., Cahalan R.F., Remer L.A., Kleidman R.G. 3D aerosol-cloud radiative interaction observed in collocated MODIS and ASTER images of cumulus cloud fields // J. Geophys. Res. D. 2007. V. 112, N 13. D13204. DOI: 10.1029/2006JD008267.
14. Wen G., Marshak A., Cahalan R.F. Impact of 3D clouds on clear sky reflectance and aerosol retrieval in a biomass burning region of Brazil // IEEE Geosci. Remote Sens. Lett. 2006. V. 3. P. 169–172.
15. Cahalan R.F., Oreopoulos L., Wen G., Marshak A., Tsay S.C., DeFelice T.P. Cloud characterization and clear sky correction from Landsat-7 // Remote Sens. Environ. 2001. V. 78. P. 83–98.
16.  Kobayashi T., Masuda K., Sasaki M., Mueller J. Monte Carlo simulations of enhanced visible radiance in clear-air satellite fields of view near clouds // J. Geophys. Res. D. 2000. V. 105, N 21. P. 26569–26576. DOI: 10.1029/2000JD900453.
17. Nikolaeva O.V., Bass L.P., Germogenova T.A., Kokhanovisky A.A., Kuznetsov V.S., Mayer B. The influence of neighboring clouds on the clear sky reflectance with the 3D transport code RADUGA // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2005. V. 94. P. 405–424.
18. Тарасенков М.А., Кирнос И.В., Белов В.В. Оценка влияния облачности на наблюдение Земли из космоса через просвет в облачном поле // Оптика атмосф. и океана. 2016. Т. 29, № 9. С. 767–771.
19. Зуев В.Е., Титов Г.А. Оптика атмосферы и климат. Томск: Спектр, 1996. 271 с.
20. Копытов Н.П., Митюшов Е.А. Универсальный алгоритм равномерного распределения точек на произвольных аналитических поверхностях в трехмерном пространстве // Фундаментальные исследования. 2013. № 4. С. 618–622.
21. Журавлева Т.Б. Моделирование переноса солнечного излучения в различных атмосферных условиях. Часть I: Детерминированная атмосфера // Оптика атмосф. и океана. 2008. Т. 21, № 2. C. 99–114.
22. Журавлева Т.Б., Бедарева Т.В., Кабанов М.В., Насртдинов И.М., Сакерин С.М. Особенности угловых характеристик диффузной солнечной радиации в малооблачной атмосфере // Оптика атмосф. и океана. 2009. T. 22, № 8. C. 777–786; Zhurаvleva Т.B., Bеdаrеvа Т.V., Kаbаnоv М.V., Nаsrtdinоv I.М., Sаkеrin S.М. Specific features of angular characteristics of diffuse solar radiation in a little-cloud atmosphere // Atmos. Ocean. Opt. 2009. V. 22, N 6. P. 607–616.
23. Марчук Г.И., Михайлов Г.А., Назаралиев М.А., Дарбинян Р.А., Каргин Б.А., Елепов Б.С. Метод Монте-Карло в атмосферной оптике. Новосибирск: Наука, 1976. 280 с.
24. Hess M., Koepke P., Schult I. Optical properties of aerosols and clouds: The software package OPAC // Bull. Amer. Meteorol. Soc. 1998. V. 79, N 5. P. 831–844.
25. Kneizys F.X., Robertson D.S., Abreu L.W., Acharya P., Anderson G.P., Rothman L.S., Chetwynd J.H., Selby J.E.A., Shetle E.P., Gallery W.O., Berk A., Clough S.A., Bernstein L.S. The MODTRAN 2/3 report and LOWTRAN 7 model // Phillips Laboratory, Geophysics Directorate. Hanscom AFB, MA 01731-3010. 1996. 260 p.
26. Hook S.J. ASTER Spectral Library: Johns Hopkins University (JHU) spectral library; Jet Propulsion Laboratory (JPL) spectral library; The United States Geological Survey (USGS-Reston) spectral library. 1998. Dedicated CD-ROM. Version 1.2 (см. также http://speclib.jpl.nasa.gov).