Приведены результаты корреляционного анализа рядов наблюдений общего содержания озона (ОСО) и ультрафиолетовой радиации диапазона длин волн 300-315 нм (УФ-В-радиация) станций умеренного пояса Северного полушария (выше 50о с.ш.) России и Канады, расположенных в зоне произрастания бореальных лесов. Показано, что в этой климатической зоне основным модулятором биологически активной части спектра УФ-В-радиации является озоносфера. Определены коэффициенты радиационного усиления солнечного излучения в УФ-В-области спектра. Показано, что истощение ОСО на 20% относительно многолетнего среднего более чем в 2 раза повышает дозу солнечного излучения коротковолновой части спектра УФ-В-радиации относительно ее климатической нормы.

В статье приведены результаты корреляционного анализа временных рядов общего содержания озона и приземного уровня биологически активной УФ-В солнечной радиации на длине волны 305 нм для регионов Канады в умеренных (выше 50 с.ш.) и полярных широтах.Показано, что, несмотря на метеорологические и геофизические различия регионов и модулятором изменчивости биологически активной части спектра служит озоносфера.Выявлена высокая степень корреляции временных рядов межсуточной и среднемесячной изменчивости коротковолновой УФ-В радиации, в том числе для вегетационного периода, с колебаниями ОСО, что позволяет при отсутствии статистически обеспеченных рядов радиационных наблюдений в качестве альтернативной замены использовать временные ряды ОСО в любых регионах циркумполярной зоны.

Анализ данных плотности годичных колец хвойных в периоды 1979-1993 и 1979-2006 гг. позволяет выявить закономерности в отклике деревьев на изменения условий окружающей среды с учетом процессов аномального снижения и естественного восстановления общего содержания озона. Реконструкции изменений общего содержания озона за последние 300 лет вдоль уральского меридиана по данным спутникого мониторинга общего содержания озона TEMIS (проект Tropospheric Emission Monitoring Internet Service) и откликам стволовой древесины, определенным по данным максимальной плотности годичных колец сосны, ели и лиственницы, были выполнены на основе методов дендрохронологического и спектрального сингулярного анализа, что позволило сопоставить картины нынешнего и прошлого состояния полей стратосферного озона. Хотя изменения стратосферного озона могут выступать в роли фактора, существенно ограничивающего годичный прирост древесины, такой подход к оценкам возможен только при наложении реакций деревьев под воздействием ультрофиолетовой радиации в спектральном диапазоне 280-315 нм на стрессовые реакции от других климатических факторов. По результатам численного моделирования для трех диапазонов широт были рассчитана модели максимальной плотности годичных колец в зависимости от изменений общего содержания озона и приведены реконструкции прошлых изменений. Засушливость климата и его цикличность усиливают связанное с увеличением солнечной радиации стрессовое воздействие озоносферы на растительность и позволяют разделить отклики деревьев по стрессорам статистическими методами. Реконструкции общего содержания озона с апреля по сентябрь для уральского меридиана показывают, что уровень общего содержания озона еще не достиг прежних исторических значений.

В статье рассмотрено влияние повышенных доз биологически активной УФ-В радиации на наземные и водные экосистемы. Показано, что ускорение роста СО2 в атмосфере в 80-90-х гг. XX в. до 1,6 млн-1 в год произошло при систематическом росте в этот период УФ-В радиации из-за длительной вулканогенной депрессии озоносферы вследствие аномально высокой частоты извержений вулканов, выбрасывающих продукты в стратосферу. Ускорению роста атмосферного СО2 способствовало не только подавление фотосинтетической активности в наземных и водных экосистемах, но и снижение поглотительных свойств Мирового океана из-за существенного повышения температуры его поверхности в этот период примерно на 0,7С за счет интенсивного поглощения увеличивающейся УФ-В радиации растворенным органическим веществом.

Для азиатской территории России, ограниченной 45-80 с.ш. и 60-180 в.д., по данным реанализа JRA-25 за период современного глобального потепления 1979-2008 гг. исследованы изменчивости пространственно-временных распределений температуры и элементов радиационного и теплового балансов. Показано, что с начала 90-х гг. ХХ в. наблюдается рост отраженной системой "земная поверхность-атмосфера" коротковолновой радиации. Этот рост находится в соответствии с динамикой облачного покрова и приходящего на поверхность коротковолнового излучения. Среднегодовые значения радиационного баланса на верхней границе атмосферы являются отрицательными, что соответствует отрицательным значениям усредненных по территории среднегодовых температур воздуха. Нисходящий тренд радиационного баланса ярко выражен в период после начала 90-х гг. ХХ вв.

Описаны численный (Монте-Карло) и аналитический методы расчетов характеристик коротковолновой солнечной радиации в безоблачной и облачной атмосфере Земли соответственно. Рассмотрены особенности подготовки и проведения радиационных экспериментов и обработки полученных данных по опыту многолетних спектральных измерений солнечной радиации в Ленинградском государственном университете под руководством академика К. Я. Кондратьева. Для интерпретации результатов измерений применены численный и аналитический методы решения обратной задачи атмосферной оптики. Книга предназначена для специалистов в области геофизики, оптики атмосферы, климатологии, определения фонов и контрастов в атмосфере, радиационного режима искусственных и природных поверхностей, а также студентов, обучающихся по перечисленным специальностям.

В апреле 2011 г. в средних широтах Северного полушария над рядом областей регистрировалось длительное аномальное понижение общего содержания озона, которое связывают с отголосками масштабной арктической озоновой аномалии, наблюдавшейся в марте. Показано, что разрушение стратосферного озона над Томском в этот период обусловлено извержением индонезийского вулкана Мерапи в ноябре 2010 г. Представлены результаты анализа движения воздушных масс в нижней стратосфере от координат вулканического выброса с момента извержения до конца апреля, выполненного с использованием модели NOFF HYSPLIT. Установлено, что воздушные массы, содержащие вулканогенный аэрозоль. пришли в средние широты Северного полушария в конце марта 2011 г., что согласуется с регистрацией в стратосфере над Томском высокого содержания аэрозоля в этот период. На основе анализа температурных и озоновых аномалий в стратосфере над Томском показано, что их появление обусловлено наличием в составе аэрозоля вулканогенной сажи.

В работе описаны разрабатываемые с 1990-х гг. в ИМКЭС СО РАН стационарные нелазерные газоанализаторы, действие которых основано на классическом методе дифференциального поглощения, для непрерывного измерения содержания окислов азота и серы в дымовых газах теплоэлектростанций, сжигающих природный газ, уголь и мазут. Эксплуатация газоанализаторов на российских теплоэлектростанциях показала их высокую чувствительность, надежность и простоту обслуживания. На основе метода дифференциальной оптической абсорбционной спектроскопии с использованием УФ-светодиодов создан макет портативного энергонезависимого газоанализатора, который является эффективным средством для одновременных трассовых измерений концентраций ряда атмосферных и примесных газов. Разработан анализатор ртути на основе атомно-абсорбционного метода с использованием в качестве источника излучения капиллярной лампы с естественным изотопным составом ртути при поперечном эффекте Зеемана. Развита методика определения ртути для различных сред, достигнута чувствительность анализатора 30 нг/ м3. Показана возможность его широкого использования для организации многоцелевого ртутного мониторинга окружающей среды.

Полагается, что внешнее вынуждающее воздействие синхронизирует природно-климатические процессы и проявляется в сходстве их существенных признаков. Вводятся ортогональные составляющие процессов, отличающиеся совпадением и несовпадением существенных признаков. Отношения между составляющими можно интерпретировать как приток энергии от Солнца и как сток энергии. Для вычисления составляющих разработаны алгоритмы на основе преобразования Фурье в базисе тригонометрических функций. Теория применена для декомпозиции рядов чисел Вольфа и температуры с 818 метеостанций Северного полушария Земли в интервале с 1955 по 2010 г. Новый подход характеризует проявления вынуждающей силы и соответствует известным представлениям о природно-климатических процессах, поэтому является информативным, непротиворечивым и пригодным для анализа рядов наблюдений.

Определены константы равновесия взаимодействия нафталина и ряда гуминовых кислот методом тушения флуоресценции. Исследовано влияние облучения на степень взаимодействия нафталина с гуминовыми кислотами. На основании полученных данных сделаны предварительные выводы о структуре гуминовых кислот верхового торфа до и после модификации.

В монографии обобщаются современные данные спутниковых наблюдений влияния космических факторов на процессы в озоносфере Земли. Рассматриваются физические механизмы образования озоноактивных составляющих - оксидов водорода - и азота - под воздействием частиц высоких энергий. Приводятся результаты численного моделирования таких воздействий и их сравнение с наблюдениями. Изложены современные представления о структуре, физических процессах в земной атмосфере, нижней ионосфере, и о влиянии процессов в магнитосфере на распространение частиц высоких энергий.

Приводится описание принципа работы многоэлементного ориентированного измерителя характеристик солнечного излучения, не имеющего подвижных элементов и способного определять суммарную, прямую и рассеянную радиацию и продолжительность солнечного сияния.

На основе анализа и прогноза реконструированных изменений общего содержания озона в атмосфере ( ОСО ) в Томской области выделены две зоны его изменений. Показано, как на основе зонирования территории по изменениям ОСО можно повысить прижимаемость саженцев хвойных пород деревьев за счет варьирования времени и места посадок.

Дан обзор основ нормирования и дозиметрии фотонного, СВЧ и УФ излучения. Рассмотрены биофизика воздействия и подход к нормированию лазерного излучения, закономерности формирования лазерноопасных зон. Описана специфика воздействия излучения на глаз человека, обоснованы принципы построения оптических схем дозиметров, рассчитана модель оптической системы глаза для дозиметра лазерного излучения. Рассмотрены варианты построения электронной схемы дозиметра, погрешность измерения и метрологические основы дозиметрии лазерного излучения. Для инженерно-технических работников, врачей, гигиенистов, специализирующихся в области нормирования, дозиметрии и защиты от излучений.

Обобщены результаты многолетних стационарных фитоклиматических исследований в лесных биогеоценозах северной и средней подзон тайги Коми АССР. Приводятся сведения о метеорологических характеристиках и радиационно-тепловом режиме хвойных насаждений. Дан анализ экологических факторов, обусловливающих продуктивность фитоценозов таежной зоны. Оценена система коэффициентов полезного действия использования солнечной радиации в продукционном процессе соснового, елового и сосново-елового фитоценозов.

Рассматриваются основные методы решения прямых и обратных задач, касающихся распространения электромагнитного излучения коротковолновой и ИК-области спектра в атмосфере. Для каждой задачи прилагаются компьютерные программы, иллюстрирующие изложенный материал и позволяющие провести углубленное изучение предложенной темы. Предназначен для студентов вузов, изучающих распространение электромагнитного излучения в атмосфере, оптику атмосферы и методы дистанционного зондирования окружающей среды, также может оказаться полезным научным и инженерным сотрудникам, работающим в указанных областях.

Что такое синхротронное излучение (СИ), как оно получается и какими уникальными свойствами обладает? Что нового по сравнению с рентгеновскими лучами из рентгеновских трубок могут дать рентгеновские лучи из источников СИ для исследования атомной структуры веществ? Какие генераторы СИ уже есть в настоящее время и какие могут появиться в ближайшем будущем, где их можно найти и каковы их основные характеристики? Чем отличается проведение рентгеноструктурных и рентгеноспектральных экспериментов на СИ от измерений на лабораторных источниках рентгеновских лучей и какие специальные устройства требуются и уже существуют для таких экспериментов? Какие рентгеновские дифракционные и спектральные измерения стали возможны в последнее время только благодаря появлению доступного СИ и как их проводить, а также что принципиально нового можно узнать о веществе из результатов этих измерений? Именно об этом рассказывается в шести главах данной книги. Допущено УМО по классическому университетскому образованию в качестве учебного пособия для студентов старших курсов, обучающихся по специальности 020101 (011000) — Химия.

Монография посвящена проблеме воздействия аэрозоля на климатические процессы в атмосфере. В ней рассматриваются вопросы от микрофизических процессов образования и эволюции аэрозольных частиц до образования макромасштабных облачных систем. В первой части книги обсуждаются результаты наблюдений пространственно-временной изменчивости аэрозольных характеристик и облачных образований над всеми континентами и океанами. Во второй части рассматриваются проблемы механизмов образования аэрозольных частиц из малых газов, их нуклеационного роста до ядер конденсации и в результате химических реакций на поверхности частиц с последующим образованием облачных элементов. В третьей части монографии анализируется информация о глобальной пространственно-временной изменчивости концентрации аэрозоля разных типов, их химических и оптических свойствах и влиянии этих свойств на климатические процессы в атмосфере. Монография представляет интерес для специалистов в области физики атмосферы, метеорологии и физической климатологии, а также для студентов соответствующих специальностей.

Рассматриваются ряды температуры с 818 метеостанций Северного полушария Земли и ряд солнечной активности, характеризуемой числами Вольфа, а период с 1955 по 2010 г. Вводятся действующие разнонаправленно составляющие рядов. обладающие экстремальными свойствами. Подтверждается наличие разнообразных связей между солнечной активностью и температурой. Выявлены условия их возникновения. Разработанный подход целесообразно применять для развития анализа наблюдений и аналитических преобразований.

В работе по данным реанализа проводится исследование пространственно-временной изменчивости адвективного теплопереноса в атмосфере над океанами в Северном полушарии за период 1979-2018 гг. Максимальное увеличение интенсивности адвективного теплопереноса в начале ХХI века наблюдается в слое тропосферы 850-500 гПа в районах Тихого океана на их северной и южной границах. Получено, что области интенсивного выноса и притока тепла располагаются вблизи границ меридиональных ячеек циркуляции - в субтропических и субполярных круговоротах океанов соответственно. Межгодовая изменчивость теплопереноса в обоих океанах , как правило, обусловлена влиянием процессов атмосферной циркуляции. Изменение характеристик переноса внутри выявленных районов, в которых наблюдается дисбаланс адвекции тепла, позволяет говорить о возможном влиянии выноса тепла из этих регионов на возникновение аномалий температуры воздуха на прилегающих территориях.

Учебное пособие посвящено основам поляризационной оптики — новому направлению оптики, которое сформировалось в последнее время благодаря бурному развитию поляризационно-оптических приборов и применению поляризованного света в технике, биологии и медицине. Излагаются основные методы поляризационного анализа, которые позволяют решать задачи трансформации состояния поляризации анизотропным оптическим трактом с учетом деполяризующих факторов, а также определять поляризационные характеристики оптических резонаторов. Подробно описаны поляризаторы, фазовые пластинки, оптические вращатели, компенсаторы и другие поляризационные устройства. Книга содержит множество примеров, имеющих прикладное значение. Впервые подробно рассмотрены поляризационные аберрации излучения. Пособие предназначено для студентов специальности «Квантовая и оптическая электроника», а также других оптических специальностей технических университетов. Книга будет также полезна для специалистов, работающих в области технической поляризационной оптики.

Учебное пособие посвящено основам поляризационной оптики - новому направлению оптики, которое сформировалось в последнее время благодаря бурному развитию поляризационно-оптических приборов и применению поляризованного света в технике, биологии и медицине. Излагаются основные методы поляризационного анализа, которые позволяют решать задачи трансформации состояния поляризации анизотропным оптическим трактом с учетом деполяризующих факторов, а также определять поляризационные характеристики оптических резонаторов. Подробно описаны поляризаторы, фазовые пластинки, оптические вращатели, компенсаторы и другие поляризационные устройства. Книга содержит множество примеров, имеющих прикладное значение. Впервые подробно рассмотрены поляризационные аберрации излучения.