Том 25, номер 02, статья № 11

Аннотация:

Представлены результаты теоретического анализа фотофоретического движения частиц сажи в поле солнечного излучения в условиях стационарной атмосферы. В уточненном радиационном блоке модели интегральные потоки солнечного излучения рассчитывались методом Монте-Карло в рамках приближения плоскопараллельной горизонтально-однородной молекулярно-аэрозольной атмосферы. Анализ полученных результатов вновь подтверждает возможность существенных фотофоретических проявлений для частиц сажевого аэрозоля в стратосфере: "солнечный" фотофорез может рассматриваться как эффективный механизм вертикального переноса поглощающих субмикронных частиц до высот средней стратосферы. Силы "солнечного" фотофореза могут конкурировать с силами тяжести до высот 30-35 км для частиц субмикронного и микронного размеров. С другой стороны, оценки вновь продемонстрировали малую эффективность радиометрического фотофореза для слабопоглощающих, плотных и сильнотеплопроводных частиц атмосферного аэрозоля.

Ключевые слова:

аэрозоль, фотофорез, солнечное излучение, частицы сажи

Список литературы:

1. Brasseur G.P., Solomon S. Aeronomy of the middle atmosphere. Chemistry and physics of the stratosphere and mesosphere. Dordrecht: Springer, 2005. 3rd ed. 646 p.
2. Kerker M., Cooke D.D. Photophoretic force on aerosol particles in the free-molecule regime // J. Opt. Soc. Amer. 1982. V. 72, N 9. P. 1267-1272.
3. Pueschel R.F., Verma S., Rohatschek H., Ferry G.V., Boiadjieva N., Howard S.D., Strawa A.W. Vertical transport of anthropogenic soot aerosol into the middle atmosphere // Geophys. Res. D. 2000. V. 105, N 3. P. 3727-3736.
4. Береснев С.А., Суетин Д.В. О гипотезе гравито-фотофореза атмосферных аэрозолей и ее экспериментальной проверке // Оптика атмосф. и океана. 2008. Т. 21, № 2. С. 131-139.
5. Береснев С.А., Ковалев Ф.Д., Кочнева Л.Б., Рунков В.А., Суетин П.Е., Черемисин А.А. О возможности фотофоретической левитации частиц в стратосфере // Оптика атмосф. и океана. 2003. Т. 16, № 1. С. 52-57.
6. Береснев С.А., Кочнева Л.Б., Суетин П.Е., Захаров В.И., Грибанов К.Г. Фотофорез атмосферных аэрозолей в поле теплового излучения Земли // Оптика атмосф. и океана. 2003. Т. 16, № 5-6. С. 470-477.
7. Кочнева Л.Б. Микрофизические оптические характеристики и фотофорез атмосферных аэрозолей: Автореф. дис. … канд. физ.-мат. наук. Екатеринбург: Уральский гос. ун-т, 2007. 24 с.
8. Береснев С.А., Кочнева Л.Б., Захаров В.И., Грибанов К.Г. Фотофорез сажевых аэрозолей в поле теплового излучения Земли // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 7. С. 597-600.
9. Anderson G.P., Clough S.A., Kneizys F.X., Chetwynd J.H., Shettle E.P. AFGL atmospheric constituent profiles (0-120 km) / Air Force Geophysics Laboratory (USA): AFGL-TR-86-0110, Environment research paper N 954. 1986. 43 p.
10. Beresnev S., Chernyak V., Fomyagin G. Photophoresis of a spherical particle in a rarefied gas // Phys. Fluids. A. 1993. V. 5, N 8. P. 2043-2052.
11. Фукс Н.А. Механика аэрозолей. М.: Изд-во АН СССР, 1955. 352 с.
12. Береснев С.А., Кочнева Л.Б. Фактор асимметрии поглощения излучения и фотофорез аэрозолей // Оптика атмосф. и океана. 2003. Т. 16, № 2. С. 134-141.
13. Mackowski D.W. Photophoresis of aerosol particles in the free molecular and slip-flow regimes // Int. J. Heat Mass Transfer. 1989. V. 32, N 5. P. 843-854.
14. Журавлева Т.Б., Кабанов Д.М., Сакерин С.М., Фирсов К.М. Моделирование прямого радиационного форсинга аэрозоля для типичных летних условий Сибири. Часть 1: Метод расчета и выбор входных параметров // Оптика атмосф. и океана. 2009, Т. 22, № 2. С. 163-172.
15. A preliminary cloudless standart atmosphere for radiation computation. World Climate Research Programme. WCP-112, WMO/TD N 24. 1986. 60 p.
16. Rosen M.H., Orr C. The photophoretic force // J. Colloid Sci. 1964. V. 19, N 1. P. 50-60.
17. Popovicheva O., Kireeva E., Persiantseva N., Khokhlova T., Shonija N., Tishkova V., Demirdjian B. Effect of soot on immersion freezing of water and possible atmospheric implications // Atmos. Res. 2008. V. 90, N 2-4. P. 326-337.
18. 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. (электронный ресурс http://speclib.jpl.nasa.gov/).