На основе алгоритмов теории Ми проведены расчеты спектрального коэффициента аэрозольного ослабления (КАО) ПСО для большого числа реализаций (несколько сот тысяч) аэрозольного состояния стратосферы. Построены и проанализированы статистические характеристики КАО (средние значения и ковариационные матрицы). Показано, что для достижения 5%-й точности аппроксимации спектрального хода КАО в области 0,29-1,56 мкм достаточно использовать четыре члена разложения при оптимальной параметризации КАО по базису, состоящему из собственных векторов ковариационной матрицы КАО. Изучены возможности восстановления функции распределения частиц по размерам (ФРР) и ее моментов методом множественной регрессии по известным с погрешностью 5-25% значениям КАО.
Выявлено, что значительное уменьшение относительной априорной неопределенности ФРР при использовании регрессии наблюдается для диапазонов размеров частиц 0,06-2 мкм, при этом для частиц размером 0,5-0,7 мкм априорная неопределенность уменьшается с 400 до 60%. В области размеров частиц около 0,3 мкм наблюдается максимальное уменьшение абсолютной априорной неопределенности концентра-ций аэрозольных частиц (с 3,5 до 0,35 см-3). В области своих максимальных значений (около 0,1 мкм) при 5%-й точности задания КАО абсолютная априорная неопределенность уменьшается в 2 раза (с 7,6 до 3,8 см-3), при 25%-й точности КАО - в 1,5 раза (до 5,5 см-3). Также продемонстрировано, что из всех моментов ФРР лучше всего по измерениям КАО определяется общая площадь частиц, при этом априорная неопределенность
1. Поляков А.В., Тимофеев Ю.М., Поберовский А.В., Васильев А.В. Восстановление вертикальных профилей коэффициентов аэрозольного ослабления в стратосфере по результатам измерений аппаратурой "Озон-МИР" (ДОС "МИР"). Изв. РАН Физ. атмосф. и океана. 2001. Т. 37. № 2. С. 213-222.
2. Lenoble J., Pruvost P. Inference of the aerosol Angstrom coefficient from SAGE short-wavelength data // J. Climate and Appl. Meteorol. 1983. V. 22. N 10. P. 1717-1725.
3. Thomason L.W. A diagnostic stratospheric aerosol size distribution inferred from SAGE II measurements // J. Geophys. Res. D. 1991. V. 96. N 12. P. 22501-22508.
4. Steele H.M., Turco R.P. Retrieval of aerosol size distributions from satellite extinction spectra using constrained linear inversion // J. Geophys. Res. D. 1997. V. 102. N 14. P. 16737-16747.
5. Виролайнен Я.А., Тимофеев Ю.М., Поляков А.В., Стил Х., Дрдла Е., Ньючерч М. Моделирование полярных стратосферных облаков: I. Микрофизические характеристики // Оптика атмосф. и океана. 2005. Т. 18. № 3. С. 264-269.
6. Drdla K. Applications of a model of polar stratospheric clouds and heterogeneous chemistry: Ph. D. thesis. UCLA, 1996.
7. Drdla K., Shoeberl M.R., Browell E.V. Microphysical modeling of the 1999-2000 Arctic winter // J. Geophys. Res. D. 2003. V. 108. N 5. P. 8312.
8. Steele H.M., Hamill P. Effects of temperature and humidity on the growth and optical properties of sulphuric acid-water droplets in the stratosphere // J. Aerosol Sci. 1981. N 12. P. 517-528.
9. Luo B., Krieger U.K., Peter T. Densities and refractive indices of H2SO4/HNO3/H2O solutions to stratospheric temperatures // Geophys. Res. Lett. 1996. V. 23. P. 3707-3710.
10. Yue G.K. Retrieval of aerosol size distributions and integral properties from simulated extinction measurements at SAGE III wavelengths by the linear minimizing error method // J. Geophys. Res. D. 2000. V. 105. N 11. P. 14719-14736.
11. SAGE III ATBD Team, SAGE III Algorithm Teoretical Basis Document (ATBD) Transmission Level 1B Products LaRC 475-00-108 version 2.1 26 March 2002 (отчет на сайте www-sage3.larc.nasa.gov). 52 p.