Detekcja pyłów wulkanicznych przez lidar Polskiej Stacji Polarnej w Hornsundzie

• Autorzy: Karasiński G.

Warianty tytułu

EN

Detection of volcanic dusts by the lidar of Polish Polar Station Hornsund

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy omówiono, wraz z przedstawieniem zasady działania, nowe urządzenie do badania atmosfery w Stacji Polarnej w Hornsundzie – lidar aerozolowy. Przedstawiono 3 przypadki obserwacji podwyż-szonych koncentracji aerozolu atmosferycznego. Dwa zdarzenia jednoznacznie powiązano z erupcjami wulka-nicznymi na Islandii: 2010 Eyjafjallajökull i 2011 Grimsvötn. Posiłkowano się przy tym wynikami obliczeń trajektorii wstecznych napływu mas powietrza w rejon Hornsundu, otrzymanymi z modelu HYSPLIT. Trzeci przypadek, ze względu na dystans i opóźnienie czasu obserwacji w stosunku do erupcji, może być tylko zasugerowany jako pył wulkaniczny Saryczewa (2009) z Wysp Kurylskich. Przedstawiono możliwości lidaru i jego potencjalne zastoso-wanie do doświadczalnej weryfikacji modeli transportu mas powietrza.

EN

The paper presents principles of operation of the new device for atmospheric monitoring at Polar Station Hornsund – aerosol lidar. There are 3 case studies of higher aerosol episodes. Two of them were clearly linked as eruptions on Iceland i.e.: 2010 EyjafjallajökulI and 2011 Grimsvötn. Results were support by backward trajectories simulation of air masses inflow to Hornsund area by HYSPLIT model. The third case, in respect to far distance and long time separation between the observation and the eruption, can be only supposed as volcanic dust of Sarychev Peak (2009) from Kuril Islands. There are presented capabilities of the lidar and its potential application for experimental verification of air masses transport models.

Słowa kluczowe

PL

LIDAR; Arktyka; teledetekcja; pył wulkaniczny; transport mas powietrza; aerozol atmosferyczny

EN

lidar; Arctic; remote sensing; volcano ash; air masses transport; atmospheric aerosol

• Wydawca: Stowarzyszenie Klimatologów Polskich
• Czasopismo: Problemy Klimatologii Polarnej
• Rocznik: 2012
• Tom: nr 22
• Strony: 83--94
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Karasiński G.

• Zakład Badań Polarnych Instytutu Geofizyki Polskiej Akademii Nauk Księcia Janusza 64, 01-452 Warszawa, Polska,

Bibliografia

• 1. Andreae M., Annegarn H., Barrie L., Feichter J., Hegg D., Jayaraman A., Leaitch R., Murphy D., Nganga J., Pitari G. i in., 2001. IPCC Third Assessment Report "Climate Change 2001" and the Synthesis Report. Working Group I: The Scientific Basis. Charter 5. Aerosols, their Direct and Indirect Effects
• 2. Bösenberg J., Matthias V., Amodeo A., Amoiridis V., Ansmann A., Baldasano J.M., Balin I., Balis D., Böckmann C., Boselli A., Carlsson G., Chaikovsky A., Chourdakis G., Comerón A., De Tomasi F., Eixmann R., Freudenthaler V., Giehl H., Grigorov I., Hågård A., Iarlori M., Kirsche A., Kolarov G., Komguem L., Kreipl S., Kumpf W., Larcheveque G., Linné H., Matthey R., Mattis I., Mekler A., Mironova I., Mitev V., Mona L., Müller D., Music S., Nickovic S., Pandolfi M., Papayannis A., Pappalardo G., Pelon J., Pérez C., Perrone R. M., Persson R., Resendes D. P., Rizi V., Rocadenbosch F., Rodrigues A., Sauvage L., Schneidenbach L., Schumacher R., Shcherbakov V., Simeonov V., Sobolewski P., Spinelli N., Stachlewska I., Stoyanov D., Trickl T., Tsaknakis G., Vaughan G., Wandinger U., Wang X., Wiegner M., Zavrtanik M., and Zerefos C., 2003. EARLINET: A European Aerosol Research Lidar Network to Establish an Aerosol Climatology. Max-Planck-Institut Report No. 348.
• 3. Draxler R.R., Rolph G.D., 2012. HYSPLIT (HYbrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory) Model access via NOAA ARL READY Website (http://ready.arl.noaa.gov/HYSPLIT.php). NOAA Air Resources Laboratory, Silver Spring, MD.
• 4. Ernst K., 1997. Lidary w badaniach atmosfery, Wiedza i Życie, 6: 22-29.
• 5. Forster P., V. Ramaswamy, P. Artaxo, T. Berntsen, R. Betts, D.W. Fahey, J. Haywood, J. Lean, D.C. Lowe, G. Myhre, J. Nganga, R. Prinn, G. Raga, M. Schulz and R. Van Dorland, 2007. Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative Forcing. In: Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Solomon, S., D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M.Tignor and H.L. Miller (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.
• 6. Holben B.N., Eck T.F., Slutsker I., Tanré D., Buis J.P., Setzer A., Vermote E., Reagan J.A., Kaufman Y., Nakajima T., Lavenu F., Jankowiak I., Smirnov A., 1998. AERONET-A federated instrument network and data archive for aerosol characterization, Remote Sens. Environ.,66, l-16.
• 7. Karasiński G., 2007. Wieloczęstościowy lidar do badania aerozolu atmosferycznego. Rozprawa doktorska, Uni-wersytet Warszawski (maszynopis).
• 8. Kovalev V.A., Eichinger W.E., 2004. Analytical Solutions of the Lidar Equation, in Elastic Lidar: Theory, Practice, and Analysis Methods, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, USA.
• 9. McCormick M.P., Thomason L.W., Trepte C.R., 1995. Atmospheric effects of the Mt Pinatubo eruption. Nature 373: 399-404 (02 February 1995).
• 10. Measures R., 1992. Laser Remote Sensing. Fundamentals And Applications, Krieger Publishing Company, Florida.
• 11. Pietruczuk A., Karasiński G., 2010. LIDAR at Polish Polar Station, instrument design and first results. Reviewed Papers of 25th ILRC International Laser Radar Conference, 5-9 July 2010, St. Petersburg, Russia.
• 12. Pietruczuk A., Krzyścin J.W., Jarosławski J., Podgórski J., Sobolewski P., Wink J., 2010. Eyjafjallajokull volcano ash observed over Belsk (52 degrees N, 21 degrees E), Poland, in April 2010. International Journal of Remote Sensing, 31: 3981-3986.
• 13. Papayannis A., Mamouri R.E., Amiridis V., Giannakaki E., Veselovskii I., Kokkalis P., Tsaknakis G., Balis D., Kri-stiansen N. I., Stohl A., Korenskiy M., Allakhverdiev K., Huseyinoglu M. F., Baykara T., 2012. Optical properties and vertical extension of aged ash layers over the Eastern Mediterranean as observed by Raman lidars during the Eyjafjallajökull eruption in May 2010. Atmospheric Environment, 48: 56-65, doi:10.1016/ j.atmosenv.2011.08.037.
• 14. Puchalski S., Sobolewski P., S., 2001. Spectral Optical Thickness and Aerosols Size Distributions of Air Columns at Belsk In 1993-1998. Acta Geophysica Polonica, 49: 261-270.
• 15. Rozwadowska A., Petelski T., Zieliński T., 2008. Pomiary aerozolowe w Hornsundzie w trakcie XXIX Wyprawy Polarnej PAN, Problemy Klimatologii Polarnej, 18, 161-170.
• 16. Rozwadowska A., Zieliński T., Petelski T., Sobolewski P., 2010. Cluster analysis of an impact of air back-trajectories on aerosol optical properties at Hornsund, Spitsbergen. Atmospheric Chemistry and Physics, 10: 877-893, doi:10.5194/acp-10-877-2010.
• 17. Seinfeld J.H., Pandis S.N., 1997. Atmospheric Chemistry and Physics, John Wiley & Sons, New York, USA.