Распределенный впрыск топлива
Распределенный впрыск — система подачи топлива во впускной коллектор через отдельную для каждого цилиндра топливную форсунку
Двигатель
История создания распределенного впрыска
Первое приспособление, напоминающее современную систему распределенного впрыска топлива, придумал для своих двигателей английский инженер и изобретатель Герберт Стюарт еще в конце XIX века.
Первую российскую систему впрыска для бензиновых авиационных двигателей разработали в 1916 году конструкторы Микулин и Стечкин
В дальнейшем его идеи развили и усовершенствовали Роберт Бош и Клесси Камминс, и конструкция к уже в двадцатые годы нашла массовое применение в топливной системе дизельных двигателей. Первую российскую систему впрыска для бензиновых авиационных двигателей разработали в 1916 году конструкторы Микулин и Стечкин.
Впервые система распределенного впрыска бензина была применена на двигателе, изобретенном шведским инженером Йонасом Хессельманом в 1925 году.
Согласно замыслу Хессельмана, топливо необходимо было впрыскивать в каждый цилиндр ближе к концу такта сжатия, чтобы воспламенение происходило уже непосредственно перед началом хода поршня вниз. Двигатель Хессельмана обычно запускался на бензине, а затем при работе использовался дизель или керосин.
Прямой впрыск топлива в каждый цилиндр использовался в авиационных двигателях времен Второй мировой производства Junkers, Daimler-Benz и BMW с целью обеспечить пилотам возможность выполнять фигуры высшего пилотажа без риска остановки мотора. На германских авиационных двигателях использовалась адаптированная система впрыска дизельного топлива фирмы Bosch. Устройства назывались карбюраторами, но топливо подавалось не самотеком, а при помощи насосов высокого давления.
Первые серийные системы управления распределенным впрыском были механическими, их производство в 1951 начала компания Bosch
Первую систему распределенного впрыска, управляемую электроникой, производства итальянской фирмы Caproni-Fuscaldo установила на гоночный автомобиль Alfa Romeo 6C2500 в 1940 году.
Шестицилиндровый двигатель был снабжен индивидуальными форсунками.
Первые серийные системы управления распределенным впрыском были механическими. Их производство в 1951 начала компания Bosch. Одним из первых такой системой в 1954 оснастили легендарное купе Mercedes-Benz 300 SL «Крыло чайки». В дальнейшем механические системы начали устанавливать и на более массовые модели, к примеру, на автомобили Audi 100.
Топливная рейка с форсунками и регулятором давления.
Эпоха электронного управления системами впрыска бензина началась в восьмидесятые годы с появлением дешевых микропроцессоров. Первым серийным автомобилем с инжектором, управляемым электронным контроллером на основе микропроцессора, был Rambler Rebel 1957 года фирмы Nash — части американского автомобильного концерна AMC. Система впрыска называлась Electrojector, и ее применение позволило поднять мощность восьмицилиндрового двигателя «Бунтаря» на 60 л.с.
Виды распределенного впрыска топлива
В системе распределенного впрыска топливо в каждый цилиндр впрыскивается отдельной форсункой.
Существует несколько разновидностей распределённого впрыска. Различаются они по времени открытия форсунок. К примеру, в случае одновременного впрыска все форсунки открываются разом. Если форсунки открываются попарно, впрыск называется попарно-параллельным.
Связующим звеном между современной системой распределенного впрыска и карбюратором был моновпрыск — система, с управляемой компьютером единственной форсункой
Большинство современных автомобилей оснащено системами фазированного впрыска. В этой системе каждая форсунка управляется индивидуально и открывается в наиболее удачный с точки зрения заложенной в блоке управления программы момент, то есть непосредственно перед началом такта впрыска.
Как правило, в топливной системе фазированного впрыска в управляющей программе предусмотрены два дополнительных режима: прогрева и аварийный режим. В случае их задействования фазированный впрыск заменяется попарно-параллельным. Это позволяет двигателю в период прогрева работать в интенсивном режиме и на относительно высоких оборотах.
В аварийном режим, в случае неисправности одного из датчиков, показания которого влияют на количество впрыскиваемого топлива, обеспечивается бесперебойная работа двигателя при разной нагрузке. Как правило, поводом для включения аварийного режима становится неисправность основного датчика, показаниями которого руководствуется блок управления при дозировке топлива, — датчика фазы или, иначе, датчика положения распределительного вала.
Последний тип распределенного впрыска — прямой впрыск, представляющий собой разновидность фазированного. В этой системе топливо впрыскивается не во впускной коллектор, а непосредственно в камеру сгорания каждого цилиндра.
Принцип работы распределенного впрыска топлива
Управление системой впрыска современного автомобиля осуществляет компьютер, в автомобильной терминологии носящий название электронного блока управления двигателем.
Для вычисления оптимального момента для открытия топливных форсунок и времени, в течение которого они должны оставаться открытыми, блок управления использует показания различных датчиков.
Масса воздуха, поступающего в двигатель, измеряется датчиком массового расхода воздуха. Это один из важнейших показателей. Кроме него, при определении количества топлива компьютер опирается на данные по температуре двигателя, температуре всасываемого воздуха, скорости вращения коленчатого вала, угла открытия дроссельной заслонки и динамике ее открытия. Рассчитав количество топлива, которое может полностью сгореть при данной массе воздуха в цилиндрах, компьютер подает сигнал форсункам на открытие. Сигналом служит электрический импульс нужной длительности. Во время подачи сигнала форсунки остаются в открытом положении, и топливо, которое в магистрали находится под давлением, впрыскивается во впускной коллектор.
Плюсы и минусы распределенного впрыска топлива
Первое и основное преимущество распределенного впрыска топлива – экономичность. Кроме того, в связи с более полным сгоранием топлива за один цикл автомобили с распределенным впрыском наносят меньше вреда окружающей среде вредными выбросами.
При точной дозировке топлива вероятность возникновения неожиданных сбоев в работе при экстремальных режимах (преодоление крутого подъема, например) сведена практически к нулю.
Применение распределенного впрыска продлило жизнь многим популярным автомобилям, которые были бы сняты с производства в связи с низкой топливной экономичностью
Недостаток систем распределенного впрыска в достаточно сложной и всецело зависящей от электроники конструкции. В связи с большим количеством электронных компонентов диагностика и ремонт систем распределенного впрыска возможны только в условиях профессионального сервисного центра.
Системы впрыска топлива — моно, распределенный, непосредственный
Системы впрыска топлива с внешним смесеобразованием
В системах впрыска топлива с внешним смесеобразованием приготовление топливовоздушной смеси происходит вне камеры сгорания двигателя (во впускном тракте).
Одноточечный (центральный, моно) впрыск топлива (SPI)
Одноточечный впрыск – это электронно-управляемая система впрыска топлива, в которой электромагнитная форсунка периодически впрыскивает топливо во впускной трубопровод перед дроссельной заслонкой (подробнее об этой системе смотрите в статье Моновпрыск)
Многоточечный (распределенный) впрыск топлива (MPI)
Многоточечный впрыск создает условия для более оптимальной, по сравнению с одноточечным впрыском, работы системы смесеобразования.
Для каждого цилиндра предусмотрена топливная форсунка, через которую топливо впрыскивается непосредственно перед впускным клапаном. В качестве примера такого использования многоточечного впрыска можно назвать системы KE- и L-Jetronic.
Механическая система впрыска топлива
В механической системе впрыска топлива масса впрыскиваемого топлива определяется топливо-распределительным устройством (дозатором), от которого топливо направляется к форсунке, автоматически открывающейся при определенном давлении. Примером использования механического впрыска является система K-Jetronic с непрерывным впрыскиванием топлива.
Комбинированная электронно-механическая система впрыска топлива
Комбинированная система впрыска базируется на механической, которая для более точного управления впрыскиванием снабжена электронным блоком, управляющим режимом работы насоса и форсунок с топливо распределительным устройством.
Примером комбинированного впрыска служит система KE-Jetronic.
Электронные системы впрыска топлива
Электронно управляемые системы впрыска обеспечивают прерывистый впрыск топлива форсунками с электромагнитным управлением. Масса впрыскиваемого топлива определяется временем открытия форсунки.
Примеры таких систем: L-Jetronic, LH-Jetronic и подсистема впрыска топлива системы управления двигателем Motronic.
Необходимость соблюдения жестких норм содержания вредных веществ в отработавших газах диктует высокие требования к регулированию состава топливовоздушной смеси и конструкции системы впрыска. При этом важно обеспечить как точность момента впрыска, так и точность дозировки массы впрыскиваемого топлива в зависимости от количества подаваемого воздуха.
Для выполнения этих требований в современных системах многоточечного (распределенного) впрыска топлива на каждый цилиндр двигателя приходится по электромагнитной форсунке, причем управление каждой форсункой осуществляется индивидуально.
Количество впрыскиваемого топлива и корректировка момента впрыска рассчитываются для каждой форсунки в электронном блоке управления (ECU). Процесс смесеобразования улучшается за счет впрыскивания точно отмеренного количества топлива непосредственно перед впускным клапаном (или клапанами) в точно установленный момент времени. Это, в свою очередь, в значительной степени предотвращает попадание топлива на стенки впускного трубопровода, что может привести к временным отклонениям коэффициента избытка воздуха от среднего значения в неустановившемся режиме работы двигателя. Так как в многоточечной системе впрыска через впускной трубопровод проходит только воздух, трубопровод может быть выполнен таким образом, чтобы в оптимальной степени соответствовать газодинамическим характеристикам наполнения цилиндров двигателя.
Непосредственный впрыск — системы с внутренним смесеобразованием
В таких системах, называемых системами с непосредственным впрыском (DI), топливные форсунки с электромагнитным приводом, размещенные в каждом цилиндре, впрыскивают топливо непосредственно в камеру сгорания.
Смесеобразование происходит внутри цилиндра. Для обеспечения эффективного сгорания смеси существенную роль играет процесс распыления выходящего из форсунки топлива.
Во впускной трубопровод двигателя с непосредственным впрыском топлива, в отличие от двигателя с внешним смесеобразованием, подается исключительно воздух. Таким образом, исключается попадание топлива на стенки впускного трубопровода.
Если при внешнем смесеобразовании в процессе сгорания обычно присутствует однородная топливовоздушная смесь, то при внутреннем смесеобразовании двигатель может работать как с однородной, так и с неоднородной смесью.
Работа двигателя при послойном распределении смеси
Смесь при послойном распределении заряда воспламеняется только в зоне вокруг свечи зажигания. В остальных частях камеры сгорания содержатся свежая смесь и остаточные отработавшие газы двигателя без следов несгоревшего топлива. На режимах холостого хода и при малой нагрузке таким образом обеспечивается работа на обедненной смеси, что приводит к снижению расхода топлива.
Работа двигателя при наличии однородной смеси
Однородная смеси занимает полностью объем камеры сгорания (как и при внешнем смесеобразовании), и весь заряд свежего воздуха, поступившего в камеру, участвует в процессе сгорания. Поэтому этот способ образования смеси применяется в условиях работы двигателя при полной и средней нагрузках.
Другие статьи по системам впрыска топлива
- Топливные системы двигателей
- Моновпрыск — устройство и принцип работы
- Система впрыска топлива KE-Jetronic
- Система впрыска топлива L-Jetronic
- Система впрыска топлива LH-Jetronic
- Топливные форсунки двигателей
- Системы регулировки и подачи топлива
- Система непосредственного впрыска топлива MED-Motronic
Транспорт и распределение биопрепаратов в различных тканевых слоях после подкожной инъекции
.
2022, 15 октября; 626:122125.
doi: 10.1016/j.ijpharm.2022.122125.
Epub 2022 18 августа.
Эхсан Рахими
1
, Гектор Гомес
1
, Арезу М Ардекани
2
Принадлежности
- 1 Школа машиностроения, Университет Пердью, Уэст-Лафайет, IN 47907, США.
- 2 Школа машиностроения, Университет Пердью, Уэст-Лафайет, IN 47907, США. Электронный адрес: [email protected].
PMID:
35988855
DOI:
10.
1016/j.ijpharm.2022.122125
1016/j.ijpharm.2022.122125Эхсан Рахими и др.
Инт Дж Фарм.
.
. 2022, 15 октября; 626:122125.
doi: 10.1016/j.ijpharm.2022.122125.
Epub 2022 18 августа.
Авторы
Эхсан Рахими
1
, Гектор Гомес
1
, Арезу М Ардекани
2
Принадлежности
- 1 Школа машиностроения, Университет Пердью, Уэст-Лафайет, IN 47907, США.
- 2 Школа машиностроения Университета Пердью, Западный Лафайет, IN 47907, США. Электронный адрес: [email protected].
Электронный адрес: PMID:
35988855
DOI:
10.1016/j.ijpharm.2022.122125
Абстрактный
Подкожная инъекция является основным путем введения моноклональных антител (мАт) и некоторых других биотерапевтических препаратов из-за комфорта пациента и экономической эффективности. Однако их транспорт и распределение после подкожной инъекции плохо изучены. Здесь мы используем трехмерную пороупругую модель, чтобы найти биомеханическую реакцию ткани, включая внутритканевое давление и деформацию ткани во время инъекции. Мы количественно определяем концентрацию препарата внутри ткани. Начнем с однослойной модели ткани. Мы показываем, что во время инъекции разница между проницаемостью растворителя и растворенного вещества приведет к более высокой концентрации лекарственного средства, пропорциональной обратному коэффициенту проницаемости.
Затем мы изучаем роль многослойных свойств ткани с первичными слоями, включая эпидермис, дерму, подкожный (SQ) и мышечный слои, на биомеханический ответ ткани на инъекцию и транспортировку лекарственного средства. Мы показываем, что лекарство будет распределяться в основном в слое SQ из-за его более низких модулей упругости. Наконец, мы изучаем влияние вторичных тканевых элементов, таких как глубокий фасциальный слой и сеть перегородочных волокон внутри ткани SQ. Мы используем алгоритм тесселяции Вороного для создания случайной геометрии сети перегородок. Мы показываем, как наркотики накапливаются вокруг этих компонентов ткани, как это наблюдается при экспериментальной инъекции SQ. Далее мы изучаем влияние скорости инъекции на концентрацию препарата. Мы показываем, как более высокие скорости инъекции немного увеличивают концентрацию препарата вокруг волокон септы. Наконец, мы показываем, как вязкость, зависящая от концентрации, будет увеличивать концентрацию биотерапевтических средств в направлении волокон септы.
Ключевые слова:
Транспорт биопрепаратов; Распространение наркотиков; Пороупругая модель ткани; Подкожная инъекция; Структура ткани неоднородная.
Copyright © 2022 Elsevier B.V. Все права защищены.
Заявление о конфликте интересов
Декларация о конкурирующих интересах Один или несколько авторов этого документа раскрыли потенциальные или уместные конфликты интересов, которые могут включать получение платежей, прямых или косвенных, институциональную поддержку или связь с организацией в области биомедицины, которая может быть восприняты как имеющие потенциальный конфликт интересов с этой работой. Полные заявления о раскрытии информации см. на странице https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2022.122125. ER — научные сотрудники, а AMA и HG — профессора машиностроения в Университете Пердью.
Похожие статьи
Смешанное многомерное многомасштабное пороэластичное моделирование жировой ткани для подкожной инъекции.
Ленг Ю., Ван Х., де Лусио М., Гомес Х.
Ленг Ю и др.
Биомех Модель Механобиол. 2022 Декабрь; 21(6):1825-1840. doi: 10.1007/s10237-022-01622-0. Epub 2022 3 сентября.
Биомех Модель Механобиол. 2022.PMID: 36057050
Бесплатная статья ЧВК.Транспорт и лимфатическое поглощение моноклональных антител после подкожной инъекции.
Рахими Э., Арамиде С., Хан Д., Гомес Х., Ардекани А.М.
Рахими Э. и др.
Микроваск Рез. 2022 Январь; 139:104228. doi: 10.1016/j.mvr.2021.104228. Epub 2021 20 сентября.
Микроваск Рез. 2022.PMID: 34547346
Транспорт и лимфатическое поглощение биотерапевтических препаратов посредством подкожной инъекции.
Хан Д., Рахими Э., Арамидех С., Ардекани А.М.
Хан Д. и др.
Дж. Фарм. 2022 март; 111(3):752-768. doi: 10.1016/j.xphs.2021.09.045. Epub 2021 6 октября.
Дж. Фарм. 2022.PMID: 34624293
Оптимизация биодоступности подкожно вводимых биотерапевтических средств с помощью механохимических факторов.
Коллинз Д.С., Кортис Л.С., Тьягараджапурам Н.Р., Сиркар Р., Капур С., Харрисон М.В., Брайан Д.Дж., Джонс Г.Б., Райт Д.М.
Коллинз Д.С. и соавт.
Фарм Рез. 2017 Октябрь;34(10):2000-2011. дои: 10.1007/s11095-017-2229-9. Epub 2017 13 июля.
Фарм Рез. 2017.PMID: 28707164
Бесплатная статья ЧВК.Рассмотрение.
Мультифизическое моделирование и симуляция подкожной инъекции и абсорбции биотерапевтических препаратов: разработка модели.
Чжэн Ф., Хоу П., Корпштейн К.Д., Син Л., Ли Т.
Чжэн Ф. и др.
Фарм Рез. 2021 апр; 38 (4): 607-624. doi: 10.1007/s11095-021-03032-w. Epub 2021 2 апр.
Фарм Рез. 2021.PMID: 33811278
Посмотреть все похожие статьи
термины MeSH
вещества
Важная роль стратосферной высоты инжекции для распространения и радиационного воздействия дымового аэрозоля от лесных пожаров в Австралии в 2019–2020 гг. Геофиз. Рез. Письма, 46, 326–336, https://doi.org/10.1029/2018GL080959, 2019.
Андерссон, С., Мартинссон, Б., Вернье, Дж.-П., Фриберг, Дж., Бреннинкмейер, К.А.М., Герман, М., ван Велтховен, П.Ф.Дж., и Зан, А.: Значительное радиационное воздействие вулканического аэрозоля в самых нижних слоях стратосферы, Нац. Commun., 6, 7692, https://doi.org/10.1038/ncomms8692, 2015.
Baars, H.
, Kanitz, T., Engelmann, R., Althausen, D., Heese, B., Komppula, М., Прейслер, Дж., Теше, М., Ансманн, А., Вандингер, У., Лим, Дж.-Х., Ан, Дж. Ю., Стахлевска, И. С., Амиридис, В., Марину, Э., Зайферт , П., Хофер, Дж., Скупин, А., Шнайдер, Ф., Больманн, С., Фот, А., Блей, С., Пфюллер, А., Гианнакаки, Э., Лихавайнен, Х., Виисанен Й., Худа Р.К., Перейра С.Н., Бортоли Д., Вагнер Ф., Маттис И., Яника Л., Маркович К.М., Ахтерт П., Артаксо П., Пауликвис Т. , Соуза, Р. А. Ф., Шарма, В. П., ван Зил, П. Г., Бьюкес, Дж. П., Сан, Дж., Рохвер, Э. Г., Денг, Р., Мамури, Р.-Э., и Саморано, Ф.: Обзор первое десятилетие Polly NET : развивающаяся сеть автоматических лидаров с комбинационной поляризацией для непрерывного профилирования аэрозолей, Atmos. хим. Phys., 16, 5111–5137, https://doi.org/10.5194/acp-16-5111-2016, 2016.
Baars, H., Ansmann, A., Ohneiser, K., Haarig, M. , Энгельманн Р., Альтхаузен Д., Ханссен И., Гауса М., Петручук А., Шкоп А., Стахлевска И. С., Ван Д., Райхардт Дж.
, Скупин А., Маттис И., Трикл Т., Фогельманн Х., Навас-Гусман Ф., Хефеле А., Ачесон К., Рут А. А., Татаров Б., Мюллер Д., Ху К. , Подвин Т., Голуб П., Веселовский И., Пьетрас К., Хеффелин М., Фревиль П., Сикард М., Комерон А., Фернандес Гарсия А. Х., Молеро Менендес Ф. ., Кордова-Хабонеро, К., Герреро-Раскадо, Х.Л., Аладос-Арболедас, Л., Бортоли, Д., Коста, М.Дж., Диониси, Д., Либерти, Г.Л., Ван, X., Саннино, А., Папагианнопулос Н., Боселли А., Мона Л., Д’Амико Г., Романо С., Перроне М.Р., Белеганте Л., Николае Д., Григоров И., Гиалитаки А. , Амиридис В., Супиона О., Папаяннис А., Мамури Р.-Э., Нисанци А., Хиз Б., Хофер Дж., Шехнер Ю.Ю., Вандингер У. и Паппалардо , Г.: Ты беспрецедентное явление стратосферного дыма 2017–2018 гг.: фаза распада и свойства аэрозоля, наблюдаемые с помощью EARLINET, Atmos. хим. физ., 19, 15183–15198, https://doi.org/10.5194/acp-19-15183-2019, 2019.
Бан-Вайс, Г. А., Цао, Л., Бала, Г., и Калдейра, К.: Зависимость климатического воздействия и реакции на высоту аэрозолей сажи, Clim.
Dynam., 38, 897–911, https://doi.org/10.1007/s00382-011-1052-y, 2012.
Bellouin, N., Quaas, J., Gryspeerdt, E., Kinne, S. , Стиер П., Уотсон-Пэррис Д., Буше О., Карслоу К.С., Кристенсен М., Даниау А.-Л., Дюфрен Дж.-Л., Фейнгольд Г., Фидлер, С., Форстер П.М., Геттельман А., Хейвуд Дж.М., Ломанн У., Малавель Ф., Мауритсен Т., Маккой Д.Т., Мире Г., Мюльменштадт Дж., Нойбауэр Д., Посснер А., Ругенштейн М., Сато Ю., Шульц М., Шварц С. Э., Сурдеваль О., Сторлевмо Т., Толл В., Уинкер Д. и Стивенс Б.: Ограничение глобального аэрозольного радиационного воздействия на изменение климата, Rev. Geophys., 58, e2019RG000660, https://doi.org/10.1029/2019RG000660, 2020.
Бур, М. М., Реско де Диос, В., и Брэдсток, Р. А.: Беспрецедентная площадь возгорания крупных лесных пожаров в Австралии, Nat. Клим. Change, 10, 171–172, https://doi.org/10.1038/s41558-020-0716-1, 2020.
Бурс, Р., де Лаат, А. Т., Стейн Цвирс, Д. К., и Дирксен, Р. Дж.: Подъемный потенциал нагретых солнцем аэрозольных слоев // Геофиз.
Рез. Lett., 37, L24802, https://doi.org/10.1029/2010GL045171, 2010.
Bond, T.C., Doherty, S.J., Fahey, D.W., Forster, P.M., Berntsen, T., DeAngelo, B.J., Flanner, М. Г., Ган С., Керхер Б., Кох Д., Кинне С., Кондо Ю., Куинн П. К., Сароим М. К., Шульц М. Г., Шульц М., Венкатараман К., Чжан Х., Чжан С., Беллоуэн Н., Гуттикунда С.К., Хопке П.К., Якобсон М.З., Кайзер Дж.В., Климонт З., Ломанн У., Шварц Дж.П., Шинделл Д., Сторельмо , Т., Уоррен, С.Г., и Зендер, К.С.: Ограничение роли черного углерода в климатической системе: научная оценка, J. Geophys. Рез.-Атмос., 118, 5380–5552, https://doi.org/10.1002/jgrd.50171, 2013.
Бун, К.Д., Бернат, П.Ф., и Фромм, М.Д.: Инъекции пирокумулонимусовых стратосферных шлейфов, измеренные с помощью ACE-FTS, Geophys. Рез. Lett., 47, e2020GL088442, https://doi.org/10.1029/2020GL088442, 2020.
Boucher, O., Randall, D., Artaxo, P., Bretherton, C.,
Фейнгольд Г., Форстер П. М., Керминен В.-М., Кондо Ю., Ляо Х.,
Ломанн У., Раш П., Сатиш С.
К., Шервуд С., Стивенс Б.,
и Чжан, X.Y.: Облака и аэрозоли, в: Изменение климата, 2013: The
Основы физических наук. Вклад Рабочей группы I в пятую
Отчет об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата,
под редакцией: Стокер, Т.Ф., Цинь, Д., Платтнер, Г.-К., Тигнор, М., Аллен, С.К., Дошунг, Дж., Науэльс, А., Ся, Ю., Бекс, В., и Midgley, PM, Cambridge University Press, 571–657, https://doi.org/10.1017/CBO9.781107415324.016, 2013.
Bowman, D.M.J.S., Balch, J.K., Artaxo, P., Bond, W.J., Carlson, J.M., Cochrane, M.A., D’Antonio, C.M., DeFries, R.S., Doyle, JC, Harriston, Johns, S. , Ф. Х., Кили, Дж. Э., Кравчук, М. А., Кулл, К. А., Марстон, Дж. Б., Мориц, М. А., Прентис, И. К., Роос, К. И., Скотт, А. С., Светнам, Т. В., ван дер Верф, Г. Р., и Пайн, С. Дж.: Fire in the Earth system, Science, 324, 481–484, https://doi.org/10.1126/science.1163886, 2009.
Box, JE, Colgan, WT, Christensen, T.R., Schmidt, NM, Lund, М., Парментье, Ф.-Ж. В., Браун, Р., Бхатт, У.
С., Ойскирхен, Э. С., Романовский, В. Э., Уолш, Дж. Э., Оверленд, Дж. Э., Ван, М., Корелл, Р. В., Мейер, В. Н., Воутерс, Б., Мернильд, С. , Морд Дж., Павляк Дж. и Олсен М.С.: Ключевые индикаторы изменения климата в Арктике: 1971–2017, Окружающая среда. Рез. Lett., 14, 045010, https://doi.org/10.1088/1748-9326/aafc1b, 2019.
Браун, Х., Лю, X., Похрел, Р., Мерфи, С., Лу, З. ., Салех Р., Миелонен Т., Коккола Х., Бергман Т., Мире Г., Скейе Р. Б., Уотсон-Пэрис Д., Стиер П., Джонсон Б., Беллоуэн, Н., Шульц М., Ваккари В., Бьюкес Дж. П., ван Зил П. Г., Лю С. и Чанд Д.: Аэрозоли, сжигающие биомассу, в большинстве моделей климата слишком поглощают, Nat. Комм., 12, 277, https://doi.org/10.1038/s41467-020-20482-9, 2021.
Дауди, А. Дж., Йе, Х., Пеплер, А., Тэтчер, М., Осбро, С. Л., Эванс, Дж. П., Ди Вирджилио, Г., и Маккарти, Н.: Будущие изменения в экстремальных погодных условиях и пироконвекционные факторы риска лесных пожаров в Австралии, Sci. Rep.-UK, 9, 10073, https://doi.org/10.
1038/s41598-019-46362-x, 2019.
Engelmann, R., Kanitz, T., Baars, H., Heese, B. , Альтхаузен Д., Скупин А., Вандингер У., Комппула М., Стахлевска И.С., Амиридис В., Марину Э., Маттис И., Линне Х. и Ансманн А. : Автоматизированная многоволновая рамановская поляризация и лидар водяного пара Polly XT : новое поколение Atmos. Изм. Tech., 9, 1767–1784, https://doi.org/10.5194/amt-9-1767-2016, 2016.
Фромм, М., Линдси, Д. Т., Серранкс, Р., Юэ, Г., Трикл, Т., Сика, Р., Дусе, П., и Годин-Бикманн, С.: Нерассказанная история грушево-дождевых облаков, B. Am. метеорол. Soc., 91, 1193–1210, https://doi.org/10.1175/2010BAMS3004.1, 2010.
Фромм, М., Петерсон, Д., и Ди Джироламо, Л.: Основной конвективный путь для наблюдаемых Выбросы лесных пожаров в верхней тропосфере и нижней стратосфере: целевая переинтерпретация, J. Geophys. Рез., 124, 13254–13272, https://doi.org/10.1029/2019JD031006, 2019.
GDAS: Global Data Assimilation System, метеорологическая база данных, https://www.
ready.noaa.gov/gdas1.php, последний доступ: 21 декабря 2020 г.
Джайлз Д. М., Синюк А. , Сорокин М.Г., Шафер Дж.С., Смирнов А., Слуцкер И., Экк Т.Ф., Холбен Б.Н., Льюис Дж.Р., Кэмпбелл Дж.Р., Велтон Э.Дж., Коркин С.В., Ляпустин А.И.: Успехи в база данных Aerosol Robotic Network (AERONET) версии 3 — автоматизированный алгоритм контроля качества в режиме, близком к реальному времени, с улучшенным скринингом облаков для измерений оптической толщины аэрозоля (AOD) солнечного фотометра, Atmos. Изм. Тех., 12, 169–209, https://doi.org/10.5194/amt-12-169-2019, 2019.
Джорджетта М., Юнгклаус Дж., Рейк К., Легутке С., Бровкин В., Крюгер Т., Эш М., Фиг К., Глушак К., Гайлер В., Хаак Х., Холлвег Х.-Д., Кинне С., Корнблюх Л., Матей, Д., Мауритсен Т., Миколаевич У., Мюллер В., Нотц Д., Раддац Т., Раст С., Рёкнер Э., Зальцманн М., Шмидт Х., Шнур, Р., Сегшнайдер Дж., Сикс К., Штокхаус М., Вегнер Дж., Видманн Х., Винерс К.-Х., Клауссен М., Маротцке Дж. и Стивенс Б. .: Моделирование CMIP5 Института метеорологии Макса Планка (MPI-M) на основе модели MPI-ESM-LR: Эксперимент amip, обслуживаемый ESGF, Мировым центром климатических данных (WDCC) в DKRZ, https://doi .
org/10.1594/WDCC/CMIP5.MXELam, 2012.
Хаариг М., Ансманн А., Баарс Х., Хименес С., Веселовский И., Энгельманн Р. и Альтхаузен Д.: Деполяризация и лидарные отношения на 355, 532 и 1064 нм и микрофизические свойства старого тропосферного и стратосферного дыма канадских лесных пожаров, Atmos. хим. Phys., 18, 11847–11861, https://doi.org/10.5194/acp-18-11847-2018, 2018.
Сообщество HAMMOZ: химико-климатическая модель ECHAM6.3-HAM2.3-MOZ1.0 , HAMMOZ [код], https://redmine.hammoz.ethz.ch, последний доступ: 14 марта 2022 г.
Хайнольд, Б., Баарс, Х., Барья, Б., Кубин, А., Онейсер, К., и Теген, И.: Данные для бумажной публикации «Важная роль высоты стратосферной инжекции для распространения и радиационного воздействия дымового аэрозоля от лесных пожаров в Австралии 2019/2020 гг.» (версия 2.0), Zenodo [набор данных], https://doi.org/10.5281/zenodo.5571545, 2021.
Hersbach, H., Bell, B. , Беррисфорд П., Хирахара С., Хораньи А., Муньос-Сабатер Дж., Николас Дж., Пиби К.
, Раду Р., Шеперс Д., Симмомонс А., Сочи, К., Абдалла С., Абеллан Х., Бальзамо Г., Бехтольд П., Биавати Г., Бидлот Дж., Бонавита М., Де Кьяра Г., Дальгрен П., Ди , Д., Диамантакис, М., Драгани, Р., Флемминг, Дж., Форбс, Р., Фуэнтес, М., Гир, А., Хаймбергер, Л., Хили, С., Хоган, Р. Дж., Холм, Э., Янискова М., Кили С., Лалоякс П., Лопес П., Лупу К., Радноти Г., де Росне П., Розум И., Вамборг Ф., Виллаум , С., и Тепо, Ж.-Н.: Глобальный повторный анализ ERA5, QJ Roy. Метеор. Соц., 146, 1999–2049, https://doi.org/10.1002/qj.3803, 2020.
Хирш, Э. и Корен, И.: Рекордные уровни аэрозолей объясняются выбросом дыма в стратосферу, Наука, 371, 1269 –1274, https://doi.org/10.1126/science.abe1415, 2021.
Ходшир, А.Л., Рамнарин, Э., Ахерати, А., Альварадо, М.Л., Фармер, Д.К., Джатар, С.Х., Крайденвейс, С.М. , Lonsdale, C.R., Onasch, T.B., Springston, S.R., Wang, J., Wang, Y., Kleinman, L.I., Sedlacek III, A.J., and Pierce, J.R.: Воздействие разбавления на старение дыма: доказательства в Проекте наблюдения за сжиганием биомассы ( BBOP) данные, Атмос.
хим. физ., 21, 6839–6855, https://doi.org/10.5194/acp-21-6839-2021, 2021.
Холбен, Б. Н., Эк, Т. Ф., Слуцкер, И., Танре, Д., Буис, Дж. П., Сетцер, А. ., Вермоте Э., Рейган Дж. А., Кауфман Ю. Дж., Накадзима Т., Лавену Ф., Янковяк И. и Смирнов А.: AERONET — объединенная сеть приборов и архив данных для определения характеристик аэрозолей, удаленный Sens. Environ., 66, 1–16, https://doi.org/10.1016/S0034-4257(98)00031-5, 1998.
Iacono, M., Delamere, J., Mlawer, E., Шепард М., Клаф С. и Коллинз В. Радиационное воздействие долгоживущих парниковых газов: расчеты с использованием моделей переноса излучения AER, J. Geophys. Рез.-Атмос., 113, D13103, https://doi.org/10.1029/2008JD009944, 2008.
Jiang, Y., Lu, Z., Liu, X., Qian, Y., Zhang, K., Wang, Y. и Yang, X.-Q.: Воздействие глобальной открытой -возгорание аэрозолей при прямом радиационном воздействии, облачности и поверхностном альбедо, смоделированных с помощью CAM5, Atmos. хим. Phys., 16, 14805–14824, https://doi.
org/10.5194/acp-16-14805-2016, 2016. , Уильямсон, Г. Дж., Боуман, Д. М. Дж. С.: Вызванные климатом изменения глобальной опасности лесных пожаров с 1979 г.по 2013 г., нац. Commun., 6, 7537, https://doi.org/10.1038/ncomms8537, 2015.
Jumelet, J., Klekociuk, A.R., Alexander, S.P., Bekki, S., Hauchecorne, A., Vernier, J.P., Фромм М. и Кекхут П.: Обнаружение аэрозолей в Антарктиде в результате переноса на большие расстояния лесных пожаров в Австралии в 2009 г., J. Geophys. Res.-Atmos., 125, e2020JD032542, https://doi.org/10.1029/2020JD032542, 2020.
Каблик III, Г. масштабные стратосферные антициклоны // Геофиз. Рез. Письма, 47, e2020GL088101, https://doi.org/10.1029/2020GL088101, 2020.
Кайзер, Дж. В., Хейл, А., Андреэ, М. О., Бенедетти, А., Чубарова, Н., Джонс, Л., Моркретт, Дж.-Дж., Разингер, М., Шульц, М. Г., Сатти М. и ван дер Верф Г. Р.: Выбросы от сжигания биомассы, оцененные с помощью глобальной системы ассимиляции огня на основе наблюдаемой мощности излучения огня, Biogeosciences, 9, 527–554, https://doi.
org/10.5194/bg -9-527-2012, 2012.
Хайкин С., Леграс Б., Буччи С., Селлитто П., Исаксен Л., Тенсе Ф., Бекки С., Бурасса А. , Ригер Л., Завада Д., Джумлет Дж. и Годин-Бикманн С.: The 2019/20 Австралийские лесные пожары образовали стойкий заряженный дымом вихрь, поднимающийся на высоту до 35 км, Commun. Earth Environ., 1, 22, https://doi.org/10.1038/s43247-020-00022-5, 2020.
Kirchmeier-Young, M.C., Gillett, N.P., Zwiers, F.W., Cannon, A.J., and Anslow , FS: Атрибуция влияния антропогенного изменения климата на сезон экстремальных пожаров, Earths Future, 7, 2–10, https://doi.org/10.1029/2018EF001050, 2019.
Лю, З., Кар Дж., Зенг С., Тэкетт Дж., Воан М., Эйвери М., Пелон Дж., Гетцевич Б., Ли К.-П., Мэджилл Б., Омар А. ., Люкер П., Трепте К. и Винкер Д.: Различение облаков и аэрозолей в информационных продуктах CALIOP версии 4.1, Atmos. Изм. Тех., 12, 703–734, https://doi.org/10.5194/amt-12-703-2019, 2019.
Лунд, М. Т., Амаас, Б., Стьерн, К. В., Климонт, З.
, Бернтсен, Т. К., и Самсет, Б. Х.: Продолжающаяся роль недолговечных климатических факторов в разделе «Общие социально-экономические пути», Earth Syst. Dynam., 11, 977–993, https://doi.org/10.5194/esd-11-977-2020, 2020.
Morgan, G.W., Tolhurst, K.G., Poynter, M.W., Cooper, N., McGuffog, Т., Райан Р., Воутерс М.А., Стивенс Н., Блэк П., Шихан Д., Лисон П., Уайт С. и Дэйви С.М.: Предписанное сжигание на юго-востоке Австралии: История и будущие направления, Aust. Лесхоз, 83, 4–28, https://doi.org/10.1080/00049158.2020.1739883, 2020.
НАСА: Инструмент загрузки данных AERONET, НАСА [набор данных]
https://aeronet.gsfc.nasa.gov/cgi-bin/webtool_opera_v2_new, последний доступ: 10 октября 2021 г.
NOAA: Записи климатических данных NC (CDR), NOAA [набор данных], https://www.ncei. noaa.gov, последний доступ: 2 марта 2022 г. А., Флоутси, А., Хаариг, М., Фот, А., Чудновский, А., Энгельманн, Р., Саморано, Ф., Бюль, Дж. и Вандингер, У.: Дым экстремальных лесных пожаров в Австралии наблюдался в стратосфере над Пунта-Аренас, Чили, в январе 2020 г.
: оптическая толщина, лидарные коэффициенты и коэффициенты деполяризации на 355 и 532 нм, Атмос. хим. Phys., 20, 8003–8015, https://doi.org/10.5194/acp-20-8003-2020, 2020.
Онейсер К., Ансманн А., Кайфлер Б., Чудновский А., Барья Б., Кнопф Д. А., Кайфлер Н., Баарс, Х., Зайферт П., Вильянуэва Д., Хименес К., Раденц М., Энгельманн Р., Веселовский И. и Саморано Ф.: Дым австралийских лесных пожаров в стратосфере: фаза распада в 2020/2021 и влияние на разрушение озонового слоя, Атмос. хим. Phys., 22, 7417–7442, https://doi.org/10.5194/acp-22-7417-2022, 2022.
Paugam, R., Wooster, M., Freitas, S., and Val Martin, М.: Обзор подходов к оценке высоты выброса шлейфа лесного пожара в рамках крупномасштабных моделей атмосферного переноса химических веществ, Атмос. хим. физ., 16, 907–925, https://doi.org/10.5194/acp-16-907-2016, 2016.
Петерсон, Д. А., Кэмпбелл, Дж. Р., Хайер, Э. Дж., Фромм, М. Д., Каблик, Г. П., Коссут, Дж. Х., и ДеЛэнд, М.Т.: Грозы, вызванные лесными пожарами, вызывают выброс дыма в стратосферу, подобный вулкану, npj Clim.
Атмос. Sci., 1, 30, https://doi.org/10.1038/s41612-018-0039-3, 2018.
Петерсон, Д. А., Фромм, М. Д., Макрей, Р. Х. Д., Кэмпбелл Дж. Р., Хайер, Э. Дж., Таха, Г., Камачо, К.П., Каблик III, Г.П., Шмидт, К.К., и ДеЛэнд, М.Т.: Супервспышка пирокучево-дождевых облаков «Черное лето» в Австралии раскрывает потенциал все более экстремальных явлений стратосферного дыма, npj Clim. Атмос. наук, 4, 38, https://doi.org/10.1038/s41612-021-00192-9, 2021.
Пинкус, Р. и Стивенс, Б.: Пути к точности параметризации излучения в моделях атмосферы, J. Adv. Модель. Earth Sy., 5, 225–233, https://doi.org/10.1002/jame.20027, 2013.
Radenz, M., Bühl, J., Seifert, P., Baars, H., Engelmann, Р., Барха Гонсалес, Б., Мамури, Р.-Э., Саморано, Ф., и Ансманн, А.: Полушарные контрасты в образовании льда в стратиформных облаках смешанной фазы: распутывание роли аэрозоля и динамики с наземными на базе ДЗ, Атмос. хим. физ., 21, 17969–17994, https://doi.org/10.5194/acp-21-17969-2021, 2021.
Рейд, Дж.
С., Эк, Т. Ф., Кристофер, С. А., Коппманн, Р., Дубовик, О., Элеутерио, Д. П., Холбен Б. Н., Рейд Э. А. и Чжан Дж.: Обзор выбросов при сжигании биомассы, часть III: интенсивные оптические свойства частиц горения биомассы, Atmos. хим. Phys., 5, 827–849, https://doi.org/10.5194/acp-5-827-2005, 2005.
Реми С., Вейра А., Паугам Р., Софиев М. , Кайзер, Дж. В., Маренко, Ф., Бертон, С. П., Бенедетти, А., Энгелен, Р. Дж., Ферраре, Р., и Хейр, Дж. В.: Два глобальных набора данных о ежедневных высотах впрыска пожарных выбросов с 2003 г., Atmos. хим. физ., 17, 2921–2942, https://doi.org/10.5194/acp-17-2921-2017, 2017.
Шмидт, А., Миллс, М. Дж., Ган, С., Грегори, Дж. М., Аллан, Р. П., Эндрюс, Т., Бардин К.Г., Конли А., Форстер П.М., Геттельман А., Портманн Р.В., Соломон С. и Тун О.Б.: Вулканическое радиационное воздействие с 1979 по 2015 гг., J. Geophys. Res.-Atmos., 123, 12491–12508, https://doi.org/10.1029/2018JD028776, 2018.
Sellitto, P., Belhadji, R., Kloss, C., and Legras, B.
: Radiative Последствия лесных пожаров в Австралии 2019 г.–2020 – Часть 1: Крупномасштабное радиационное воздействие, EGUsphere [препринт], https://doi.org/10.5194/egusphere-2022-42, 2022.
Streets, D.G., Yan, F., Chin, M. , Диль, Т., Маховальд, Н., Шульц, М., Уайлд, М., Ву, Ю. и Ю, К.: Антропогенный и естественный вклад в региональные тенденции в оптической толщине аэрозоля, 1980–2006 гг., J. Геофиз. Res., 114, D00D18, https://doi.org/10.1029/2008JD011624, 2009.
Теген, И., Нойбауэр, Д., Ферраша, С., Зигенталер-Ле Дриан, К., Бей, И. , Шутгенс, Н., Штир, П., Уотсон-Пэррис, Д., Станелле, Т., Шмидт, Х., Раст, С., Коккола, Х., Шульц, М., Шредер, С., Даскалакис, Н., Бартель С., Хейнольд Б. и Ломанн У.: Глобальная аэрозольно-климатическая модель ECHAM6.3–HAM2.3 – Часть 1: Оценка аэрозолей, Geosci. Модель Дев., 12, 1643–1677, https://doi.org/10.5194/gmd-12-1643-2019, 2019.
Торнхилл, Г. Д., Коллинз, В. Дж., Крамер, Р. Дж., Оливье, Д., Ски, Р. Б., О’Коннор, Ф. М., Абрахам, Н.
Л., Чека-Гарсия, Р. ., Бауэр, С.Э., Деуши, М., Эммонс, Л.К., Форстер, П.М., Горовиц, Л.В., Джонсон, Б., Кибл, Дж., Ламарк, Ж.-Ф., Мишу, М., Миллс, М.Дж., Малкахи Дж. П., Мире Г., Набат П., Найк В., Осима Н., Шульц М., Смит С. Дж., Такемура Т., Тилмес С., Ву Т., Зенг, Г. и Чжан Дж.: Эффективное радиационное воздействие от выбросов реактивных газов и аэрозолей – сравнение нескольких моделей, Atmos. хим. Phys., 21, 853–874, https://doi.org/10.5194/acp-21-853-2021, 2021.
Вэл Мартин, М., Кан, Р. А., и Тоска, М. Г.: Глобальный анализ высоты выброса дыма от лесных пожаров, полученный на основе космических многоракурсных изображений, дистанционное зондирование. -Basel, 10, 1609, https://doi.org/10.3390/rs10101609, 2018.
Вейра, А., Клостер, С., Вилкеншельд, С., и Реми, С.: Высота выброса огня в климате система — Часть 1: Глобальные модели высоты шлейфа, смоделированные ECHAM6-HAM2, Atmos. хим. Phys., 15, 7155–7171, https://doi.org/10.5194/acp-15-7155-2015, 2015.
Веселовский И.
, Колготин А., Грязнов В., Мюллер Д., Вандингер У. и Уайтман Д. Н.: Инверсия с регуляризацией для восстановления параметров тропосферного аэрозоля по многоволновому лидарному зондированию, Прикл. Opt., 41, 3685–3699, https://doi.org/10.1364/AO.41.003685, 2002.
Vignati, E., Wilson, J., and Stier, P.: M7: Аэрозоль с эффективным разрешением по размеру модуль микрофизики для крупномасштабного переноса аэрозолей, J. Geophys. Рез., 109, D22202, https://doi.org/10.1029/2003JD004485, 2004.
Уорд, М., Таллок, А. И. Т., Рэдфорд, Дж. К., Уильямс, Б. А., Резид, А. Э., Макдональд, С. Л., Мэйфилд, Х. Дж., Марон, М., Поссингхэм, Х. П., Вайн, С. Дж., О’Коннор, Дж. Л., Массингем, Э. Дж., Гринвилл, А. К., Войнарски, Дж. К. З., Гарнетт, С. Т., Линтерманс, М., Шееле, Б. К., Карвардин, Дж., Ниммо, Д. Г., Линденмайер, Д. Б., Койман, Р. М., Симмондс, Дж. С., Сонтер, Л. Дж., и Уотсон, Дж. Э. М.: Влияние мегапожаров 2019–2020 гг. на среду обитания австралийской фауны, Nat. Экол. Эволюция, 4, 1321–1326, https://doi.
org/10.1038/s41559-020-1251-1, 2020.
Уотсон-Пэррис, Д., Шутгенс, Н., Уинкер, Д., Бертон, С.П., Ферраре, Р.А., и Стир, П.: О пределах CALIOP для моделирования ограничений свободный тропосферный аэрозоль // Геофиз. Рез. Lett., 45, 9260–9266, https://doi.org/10.1029/2018GL078195, 2018.
Winker, D.M., Tackett, J.L., Getzewich, B.J., Liu, Z., Vaughan, M.A., and Rogers, R.R. : глобальное трехмерное распределение тропосферных аэрозолей, охарактеризованное CALIOP, Atmos. хим. Phys., 13, 3345–3361, https://doi.org/10.5194/acp-13-3345-2013, 2013.
Винтл, Б. А., Легге, С., и Войнарски, Дж. К. З.: После мегапожаров: что дальше для австралийской дикой природы?, Trends Ecol. Evol., 35, 753–757, https://doi.org/10.1016/j.tree.2020.06.009, 2020.
Уоттон, Б. М., Фланниган, М. Д., и Маршалл, Г. А.: Потенциальное воздействие изменения климата на пожары интенсивность и основные пороговые значения подавления лесных пожаров в Канаде, Environ. Рез. Письма, 12, 095003, https://doi.