Physics of auroral phenomena : proceedings of the 39th annual seminar, Apatity, 29 February-4 March, 2016 / [ed. board: N. V. Semenova, A. G. Yahnin]. - Апатиты : Издательство Кольского научного центра РАН, 2016. - 167 с. : ил., табл.

Средняя и верхняя атмосфера Земли: слои холода и высокие облака вулканический аэрозоль достиг территории России, где уже в середине октября был зафиксирован лидарными методами в Томске [Зуев и др., 2007]. В декабре уменьшение поляризации фона сумеречного неба было отмечено в Крыму. Хотя наблюдения тогда производились камерой с узким полем только вблизи зенита, удалось оценить поляризацию света, рассеянного аэрозольными частицами под углом около 92° на длине волны 525 нм (0.28±0.03, [Угольников, Маслов, 2009; Ugolnikov, Maslov, 2009]). Теоретическая зависимость поляризации рассеяния света сферическими каплями серной кислоты под данным углом от их радиуса приведена на рис. 4. В случае монодисперсных (одинаковых по размеру) частиц эта зависимость достаточно сложная с большим количеством максимумов как в положительной области (направление поляризации перпендикулярно плоскости рассеяния), так и в отрицательной области (направление поляризации параллельно плоскости рассеяния). Величина поляризации, найденная экспериментально, может соответствовать многим значениям радиуса. Однако на практике стратосферный аэрозоль представлен ансамблем частиц разного размера. В случае логнормального распределения с параметром 0=0.7 [Russell et al., 1981, Hoffman, Rosen, 1984], типичного для стратосферного аэрозоля и представленного на врезке к графику, колебания поляризации для больших размеров будут замыты, и ее зависимость от среднегеометрического радиуса частиц окажется практически монотонной кривой, также показанной на графике (жирная линия). Отметим, что наибольший вклад в рассеяние света вносят самые крупные частицы ансамбля, существенно превышающие по радиусу средние, поэтому поляризация оказывается существенно меньше, чем для монодисперсного распределения с тем же радиусом. Среднегеометрический радиус частиц (0.05 мкм) определяется с хорошей точностью и также оказывается в согласии с некоторыми экспериментальными работами [Russell et al., 1981]. Поляризационные измерения фона сумеречного неба могут также использоваться для измерения температур в верхней мезосфере [Ugolnikov, Maslov, 2013; Угольников, Козелов, 2016; Угольников, Маслов, 2016], данная работа продолжается в настоящее время. Представленные примеры показывают высокую эффективность данного метода исследований средней и верхней атмосферы, который характеризуется стоимостью, на много порядков меньшей, чем другие экспериментальные методы (лидарное, ракетное и спутниковое зондирование). Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, грант №16-05-00170-а. Литература Garcia R. R., Solomon S. A Numerical Model of the Zonally Averaged Dynamical and Chemical Structure of the Middle Atmosphere // Journal of Geophysical Research, 88, 1379, 1983. Hoffman D.J., Rosen J.M. Measurements of the sulphuric acid weight per cent in the stratospheric aerosol from the El Chichon eruption // Geofys. Int., 23, 309,1984. Marsh D. The Neutral Atmosphere // SpaceWeather: The National Center for Atmospheric Research Summer Colloquium, 2005. Russell P.B., et al. Satellite and correlative measurements of the stratospheric aerosol: 1. An optical model for data conversions // Journal of Atmospheric Science, 38, 1279, 1981. Ugolnikov O.S., Maslov I.A. Polarization detection of dust and aerosol in middle and upper atmosphere // Physics of Auroral Phenomena. Proc. XXXII Annual Seminar, Apatity, Kola Science Center, Russian Academy of Sciences, 215, 2009. Ugolnikov O.S., Maslov I.A. Summer mesosphere temperature distribution from wide-angle polarization measurements of the twilight sky // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 105-106, 8, 2013. Ugolnikov O.S., Maslov I.A., Kozelov B.V., Dlugach J.M. Noctilucent Clouds Polarimetry: Twilight Measurements in a Wide Range of Scattering Angles // Planetary and Space Science, 2016 (submitted), e-print http.V/arxiv. org/ftp/arxiv/papers/1511/1511.06927.pdf. Зуев B.B., Бурлаков В.Д., Долгий С.И., Невзоров А.В. Аномальное аэрозольное рассеяние в атмосфере над Томском в осенне-зимний период 2006/07 г. // Оптика атмосферы и океана, 20, 524, 2007. Угольников О.С., Маслов И.А. Исследования стратосферного аэрозольного слоя на основе поляризационных измерений сумеречного неба// Космические исследования, 47, 198, 2009. Угольников О.С., Козелов Б.В. Исследования мезосферы на основе широкоугольной поляриметрии сумеречного неба: первые результаты за Полярным кругом // Космические исследования, 2016 (в печати). Угольников О.С., Маслов И.А. Анализ направления поляризации фона сумеречного неба как средство выделения однократного рассеяния // Космические исследования, 2016 (в печати). 145