Database of hourly and daily sums of total radiation at Russian antarctic stations: analysis of changes in total radiation for the entire period of observations in Antarctica

Given the significant changes in the climate on the planet as a whole, databases and archives of data on the main climate-forming characteristics of the atmosphere, collected over long periods of time in various regions of the globe and, in particular, in the polar regions, acquire a special role. T...

Full description

Bibliographic Details
Published in:Arctic and Antarctic Research
Main Authors: E. E. Sibir, V. F. Radionov, E. N. Rusina, Е. Е. Сибир, В. Ф. Радионов, Е. Н. Русина
Other Authors: The work was carried out within the framework of the planned scientific topics of the AARI under the project 5.2 of the Roshydromet CSTP., Работа выполнена в рамках плановой научной тематики ААНИИ по проекту 5.2 ЦНТП Росгидромета.
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:Russian
Published: Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт 2021
Subjects:
энергетический баланс
Antarctic stations
database
energy balance
total solar radiation
антарктические станции
база данных
суммарная солнечная радиация
Antarctic
Antarctic Peninsula
Bellingshausen Station
Mirny
The Antarctic
Vostok Station
Antarc*
Antarctica
Arctic
Online Access:https://www.aaresearch.science/jour/article/view/388
https://doi.org/10.30758/0555-2648-2021-67-2-249-260
id ftjaaresearch:oai:oai.aari.elpub.ru:article/388
record_format openpolar
institution Open Polar
collection Arctic and Antarctic Research
op_collection_id ftjaaresearch
language Russian
topic энергетический баланс
Antarctic stations
database
energy balance
total solar radiation
антарктические станции
база данных
суммарная солнечная радиация
spellingShingle энергетический баланс
Antarctic stations
database
energy balance
total solar radiation
антарктические станции
база данных
суммарная солнечная радиация
E. E. Sibir
V. F. Radionov
E. N. Rusina
Е. Е. Сибир
В. Ф. Радионов
Е. Н. Русина
Database of hourly and daily sums of total radiation at Russian antarctic stations: analysis of changes in total radiation for the entire period of observations in Antarctica
topic_facet энергетический баланс
Antarctic stations
database
energy balance
total solar radiation
антарктические станции
база данных
суммарная солнечная радиация
description Given the significant changes in the climate on the planet as a whole, databases and archives of data on the main climate-forming characteristics of the atmosphere, collected over long periods of time in various regions of the globe and, in particular, in the polar regions, acquire a special role. Total solar radiation is one of the most important parameters affecting the energy balance of the Earth-atmosphere system. We have created a database (DB) of hourly and daily sums of total radiation (Q) at the Russian Antarctic stations, designed to study the radiation regime of the Antarctic, from the beginning of actinometric observations to 2019. The information presented in the database was collected at five Antarctic stations — Bellingshausen, Vostok Mirny, Novolazarevskaya and Progress. The database has undergone a state registration procedure and is registered under No. 2020621401. The article gives a description of the structure of the DB and presents detailed information for each station. To provide an example of how database information can be used, characteristics of the total radiation in different parts of the Antarctic continent are obtained. Thus, it is found that the average monthly amounts of Q in the continental part of Antarctica on the high plateau (Vostok station) in conditions of minimal cloudiness and high transparency during the Antarctic summer are maximum and average 1240 MJ/m2. At the same time, at the tip of the Antarctic Peninsula (Bellingshausen station) during the same period, the average monthly amounts of Q due to the almost constantly present cloud cover do not exceed 570 MJ/m2. In the coastal areas at the three remaining stations, the average monthly amounts of total radiation range from 908 MJ/m2 (Progress) to 950 MJ/m2 (Mirny). Estimates of variability characteristics of daily, monthly, and annual sums of total radiation at all the five stations for the entire observation period up to 2019 were also obtained. The absence of statistically significant long-term trends in the annual ...
author2 The work was carried out within the framework of the planned scientific topics of the AARI under the project 5.2 of the Roshydromet CSTP.
Работа выполнена в рамках плановой научной тематики ААНИИ по проекту 5.2 ЦНТП Росгидромета.
format Article in Journal/Newspaper
author E. E. Sibir
V. F. Radionov
E. N. Rusina
Е. Е. Сибир
В. Ф. Радионов
Е. Н. Русина
author_facet E. E. Sibir
V. F. Radionov
E. N. Rusina
Е. Е. Сибир
В. Ф. Радионов
Е. Н. Русина
author_sort E. E. Sibir
title Database of hourly and daily sums of total radiation at Russian antarctic stations: analysis of changes in total radiation for the entire period of observations in Antarctica
title_short Database of hourly and daily sums of total radiation at Russian antarctic stations: analysis of changes in total radiation for the entire period of observations in Antarctica
title_full Database of hourly and daily sums of total radiation at Russian antarctic stations: analysis of changes in total radiation for the entire period of observations in Antarctica
title_fullStr Database of hourly and daily sums of total radiation at Russian antarctic stations: analysis of changes in total radiation for the entire period of observations in Antarctica
title_full_unstemmed Database of hourly and daily sums of total radiation at Russian antarctic stations: analysis of changes in total radiation for the entire period of observations in Antarctica
title_sort database of hourly and daily sums of total radiation at russian antarctic stations: analysis of changes in total radiation for the entire period of observations in antarctica
publisher Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
publishDate 2021
url https://www.aaresearch.science/jour/article/view/388
https://doi.org/10.30758/0555-2648-2021-67-2-249-260
long_lat ENVELOPE(-58.950,-58.950,-62.183,-62.183)
ENVELOPE(93.009,93.009,-66.553,-66.553)
ENVELOPE(106.837,106.837,-78.464,-78.464)
geographic Antarctic
Antarctic Peninsula
Bellingshausen Station
Mirny
The Antarctic
Vostok Station
geographic_facet Antarctic
Antarctic Peninsula
Bellingshausen Station
Mirny
The Antarctic
Vostok Station
genre Antarc*
Antarctic
Antarctic Peninsula
Antarctica
Arctic
genre_facet Antarc*
Antarctic
Antarctic Peninsula
Antarctica
Arctic
op_source Arctic and Antarctic Research; Том 67, № 3 (2021); 249-260
Проблемы Арктики и Антарктики; Том 67, № 3 (2021); 249-260
2618-6713
0555-2648
10.30758/0555-2648-2021-67-3
op_relation https://www.aaresearch.science/jour/article/view/388/206
Русин Н.П. Метеорологический и радиационный режим Антарктиды. Л.: Гидрометеоиздат, 1961. 448 с.
Справочник по климату Антарктиды. Т. 1. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 211 с.
Dutton E.G., Stone R.S., DeLuisi J.T. South Pole surface radiation balance measurements, April 1986 to February 1988. Silver Spring, Md.: U. S. Dept. of Commerce, National Oceanic and Atmospheric Administration, Environmental Research Laboratories, Air Resources Laboratory, [1989]. Series: NOAA data report ERL ARL. V. 17. 49 p.
Gardiner B.G. Solar radiation transmitted to the ground through cloud in relation to surface albedo // J. Geophys. Res. 1987. V. 92 (D4). P. 4010–4018.
Gardiner B.G., Shanklin J.D. Measurements of Solar and Terrestrial Radiation at Faraday and Halley / British Antarctic Survey. Cambridge, 1989. 45 p.
Dutton E.G., Stone R.S., Nelson D.W., Mendonca B.G. Recent interannual variations in solar radiation, cloudiness, and surface temperature at the South Pole // J. Climate. 1991. V. 4. P. 848–858.
Sanhill G., Cohen S. Recent Changes in Solar Irradiance in Antarctica // J. Climate. 1997. V. 10. № 8. P. 2078–2086.
Маршунова М.С. Условия формирования и характеристики радиационного режима Антарктиды. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 214 с.
Маршунова М.С., Радионов В.Ф. Колебания интегральной прозрачности атмосферы в полярных районах // Метеорология и гидрология. 1988. № 11. C. 71–80.
Радионов В.Ф., Маршунова М.С., Русина Е.Н. и др. Аэрозольная мутность атмосферы в полярных областях // Изв. АН. Физика атмосферы и океана. 1994. Т. 30. № 6. С. 797–801.
Справочник по климату Антарктиды. Солнечная радиация. СПб.: Гидрометеоиздат, 2002. 148 с.
Сибир Е.Е., Радионов В.Ф., Мишин А.А. Параметры изменчивости характеристик радиационного режима на российских антарктических станциях по результатам анализа данных из архива актинометрических измерений на этих станциях // Проблемы Арктики и Антарктики. 2003. № 74. С. 7–18.
Радионов В.Ф., Русина Е.Н., Сибир Е.Е. Специфика многолетней изменчивости суммарной радиации и характеристик прозрачности атмосферы в полярных областях // Проблемы Арктики и Антарктики. 2007. № 76. С. 131–136.
Радионов В.Ф., Русина Е.Н., Сакерин С.М., Сибир Е.Е., Смирнов А.В. Составляющие радиационного баланса и аэрозольно-оптические параметры атмосферы в Антарктике в период МПГ на фоне их многолетней изменчивости // Вклад России в Международный полярный год 2007/08. Метеорологические и геофизические исследования. М.: Paulsen, 2011. С. 158–169.
Van den Broeke M., Reijmer C., Van den Wal R. Surface radiation balance in Antarctica as measured with automatic weather stations // J. of Geoph. Res. 2004. V. 109. D09103. doi:10.1029/2003JD004394
Balog I., Spinelli F., Grigioni P., Caputo G., Napoli G., De Silvestri L. Estimation of direct normal irradiance at Antarctica for concentrated solar technology // Appl. Syst. Innov. 2019. V. 2. № 21. 18p. doi:10.3390/asi2030021
https://www.aaresearch.science/jour/article/view/388
doi:10.30758/0555-2648-2021-67-2-249-260
op_rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).
op_doi https://doi.org/10.30758/0555-2648-2021-67-2-249-26010.30758/0555-2648-2021-67-310.1029/2003JD00439410.3390/asi2030021
container_title Arctic and Antarctic Research
container_volume 67
container_issue 3
container_start_page 249
op_container_end_page 260
_version_ 1802646461020635136
spelling ftjaaresearch:oai:oai.aari.elpub.ru:article/388 2024-06-23T07:46:31+00:00 Database of hourly and daily sums of total radiation at Russian antarctic stations: analysis of changes in total radiation for the entire period of observations in Antarctica База данных часовых и суточных сумм суммарной радиации на российских антарктических станциях: анализ изменения суммарной радиации за весь период наблюдений в Антарктиде E. E. Sibir V. F. Radionov E. N. Rusina Е. Е. Сибир В. Ф. Радионов Е. Н. Русина The work was carried out within the framework of the planned scientific topics of the AARI under the project 5.2 of the Roshydromet CSTP. Работа выполнена в рамках плановой научной тематики ААНИИ по проекту 5.2 ЦНТП Росгидромета. 2021-10-07 application/pdf https://www.aaresearch.science/jour/article/view/388 https://doi.org/10.30758/0555-2648-2021-67-2-249-260 rus rus Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт https://www.aaresearch.science/jour/article/view/388/206 Русин Н.П. Метеорологический и радиационный режим Антарктиды. Л.: Гидрометеоиздат, 1961. 448 с. Справочник по климату Антарктиды. Т. 1. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 211 с. Dutton E.G., Stone R.S., DeLuisi J.T. South Pole surface radiation balance measurements, April 1986 to February 1988. Silver Spring, Md.: U. S. Dept. of Commerce, National Oceanic and Atmospheric Administration, Environmental Research Laboratories, Air Resources Laboratory, [1989]. Series: NOAA data report ERL ARL. V. 17. 49 p. Gardiner B.G. Solar radiation transmitted to the ground through cloud in relation to surface albedo // J. Geophys. Res. 1987. V. 92 (D4). P. 4010–4018. Gardiner B.G., Shanklin J.D. Measurements of Solar and Terrestrial Radiation at Faraday and Halley / British Antarctic Survey. Cambridge, 1989. 45 p. Dutton E.G., Stone R.S., Nelson D.W., Mendonca B.G. Recent interannual variations in solar radiation, cloudiness, and surface temperature at the South Pole // J. Climate. 1991. V. 4. P. 848–858. Sanhill G., Cohen S. Recent Changes in Solar Irradiance in Antarctica // J. Climate. 1997. V. 10. № 8. P. 2078–2086. Маршунова М.С. Условия формирования и характеристики радиационного режима Антарктиды. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 214 с. Маршунова М.С., Радионов В.Ф. Колебания интегральной прозрачности атмосферы в полярных районах // Метеорология и гидрология. 1988. № 11. C. 71–80. Радионов В.Ф., Маршунова М.С., Русина Е.Н. и др. Аэрозольная мутность атмосферы в полярных областях // Изв. АН. Физика атмосферы и океана. 1994. Т. 30. № 6. С. 797–801. Справочник по климату Антарктиды. Солнечная радиация. СПб.: Гидрометеоиздат, 2002. 148 с. Сибир Е.Е., Радионов В.Ф., Мишин А.А. Параметры изменчивости характеристик радиационного режима на российских антарктических станциях по результатам анализа данных из архива актинометрических измерений на этих станциях // Проблемы Арктики и Антарктики. 2003. № 74. С. 7–18. Радионов В.Ф., Русина Е.Н., Сибир Е.Е. Специфика многолетней изменчивости суммарной радиации и характеристик прозрачности атмосферы в полярных областях // Проблемы Арктики и Антарктики. 2007. № 76. С. 131–136. Радионов В.Ф., Русина Е.Н., Сакерин С.М., Сибир Е.Е., Смирнов А.В. Составляющие радиационного баланса и аэрозольно-оптические параметры атмосферы в Антарктике в период МПГ на фоне их многолетней изменчивости // Вклад России в Международный полярный год 2007/08. Метеорологические и геофизические исследования. М.: Paulsen, 2011. С. 158–169. Van den Broeke M., Reijmer C., Van den Wal R. Surface radiation balance in Antarctica as measured with automatic weather stations // J. of Geoph. Res. 2004. V. 109. D09103. doi:10.1029/2003JD004394 Balog I., Spinelli F., Grigioni P., Caputo G., Napoli G., De Silvestri L. Estimation of direct normal irradiance at Antarctica for concentrated solar technology // Appl. Syst. Innov. 2019. V. 2. № 21. 18p. doi:10.3390/asi2030021 https://www.aaresearch.science/jour/article/view/388 doi:10.30758/0555-2648-2021-67-2-249-260 Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access). Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access). Arctic and Antarctic Research; Том 67, № 3 (2021); 249-260 Проблемы Арктики и Антарктики; Том 67, № 3 (2021); 249-260 2618-6713 0555-2648 10.30758/0555-2648-2021-67-3 энергетический баланс Antarctic stations database energy balance total solar radiation антарктические станции база данных суммарная солнечная радиация info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2021 ftjaaresearch https://doi.org/10.30758/0555-2648-2021-67-2-249-26010.30758/0555-2648-2021-67-310.1029/2003JD00439410.3390/asi2030021 2024-05-31T03:22:51Z Given the significant changes in the climate on the planet as a whole, databases and archives of data on the main climate-forming characteristics of the atmosphere, collected over long periods of time in various regions of the globe and, in particular, in the polar regions, acquire a special role. Total solar radiation is one of the most important parameters affecting the energy balance of the Earth-atmosphere system. We have created a database (DB) of hourly and daily sums of total radiation (Q) at the Russian Antarctic stations, designed to study the radiation regime of the Antarctic, from the beginning of actinometric observations to 2019. The information presented in the database was collected at five Antarctic stations — Bellingshausen, Vostok Mirny, Novolazarevskaya and Progress. The database has undergone a state registration procedure and is registered under No. 2020621401. The article gives a description of the structure of the DB and presents detailed information for each station. To provide an example of how database information can be used, characteristics of the total radiation in different parts of the Antarctic continent are obtained. Thus, it is found that the average monthly amounts of Q in the continental part of Antarctica on the high plateau (Vostok station) in conditions of minimal cloudiness and high transparency during the Antarctic summer are maximum and average 1240 MJ/m2. At the same time, at the tip of the Antarctic Peninsula (Bellingshausen station) during the same period, the average monthly amounts of Q due to the almost constantly present cloud cover do not exceed 570 MJ/m2. In the coastal areas at the three remaining stations, the average monthly amounts of total radiation range from 908 MJ/m2 (Progress) to 950 MJ/m2 (Mirny). Estimates of variability characteristics of daily, monthly, and annual sums of total radiation at all the five stations for the entire observation period up to 2019 were also obtained. The absence of statistically significant long-term trends in the annual ... Article in Journal/Newspaper Antarc* Antarctic Antarctic Peninsula Antarctica Arctic Arctic and Antarctic Research Antarctic Antarctic Peninsula Bellingshausen Station ENVELOPE(-58.950,-58.950,-62.183,-62.183) Mirny ENVELOPE(93.009,93.009,-66.553,-66.553) The Antarctic Vostok Station ENVELOPE(106.837,106.837,-78.464,-78.464) Arctic and Antarctic Research 67 3 249 260

Similar Items