Оценка радиационного форсинга атмосферных аэрозолей и облачности на основе простых энергобалансовых (термодинамических) климатических моделей

В последние десятилетия бурное развитие компьютерной техники способствовало усложнению моделей атмосферы с детализацией вертикальных профилей по слоям, учета аэрозолей и различных форм неоднородной облачности в широких диапазонах длин вол от УФ до ИК. При этом обычно применяются численные алгоритмы расчета радиационных характеристик имеющих максимально возможную точность. Построены соответствующие компьютерные коды, включающие табличное задание характеристик атмосферного аэрозоля, состояние атмосферы и сложные схемы расчета оптических параметров и радиационных характеристик атмосферы для разных широтных континентальных и морских зон и разных сезонов для решения прикладных задач. Однако, в исследовательских задачах часто необходимо проанализировать влияние отдельных факторов на радиационные характеристики атмосферы, на радиационные изменения климата, отвлекаясь от вариаций всей сложной совокупности климатических факторов и отфильтровывая шум присущей сложной модели. В таких случаях простые модели однородной (для безоблачной атмосферы) или двух–трехслойной атмосферы (для учета горизонтально-однородной облачности) дают возможность оперативно варьировать исследуемые параметры атмосферы, получать результаты зачастую не намного уступающие в точности результатам сложных моделей и эффективно выявлять взаимосвязи ключевых параметров и характеристик атмосферы и солнечной радиации. Для расчета интегральных по направлению визирования радиационных характеристик (потоков, форсинга и притоков радиации), представляющих особенный интерес при исследовании радиационного режима атмосферы, вполне приемлемую точность обеспечивают приближенные двух-потоковые методы теории переноса и (в случае облачной атмосферы) асимптотические формулы теории переноса, которые позволяют получить решения с минимальными временными и компьютерными затратами. Для выявления изменений климата вызванных аэрозолем и облачностью, вычисления радиационного форсинга от аэрозоля и облачности используется двухмерная стационарная энерго-балансовая радиационно-конвективная модель температурного режима. С ее помощью рассчитаны широтно-вертикальное распределения изменений температуры.