Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Поиск по журналу

Оптика атмосферы и океана

2013 год, номер 4

1.
Атмосферные бистатические каналы связи с рассеянием. Часть 1. Методы исследования

В.В. Белов1,2, М.В. Тарасенков1,2, В.Н. Абрамочкин1, В.В. Иванов1, А.В. Федосов1, В.О. Троицкий1, Д.В. Шиянов1
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
tmv@iao.ru
2Национальный исследовательский Томский государственный университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36
Ключевые слова: оптическая связь, метод Монте-Карло, импульсная переходная характеристика, бистатические схемы
Страницы: 261-267
Подраздел: РАСПРОСТРАНЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛН

Аннотация >>
Рассматриваются методы теоретического и экспериментального исследования бистатических схем оптической связи. Для проведения экспериментальных исследований разработан лабораторный макет оптико-электронной системы связи. В качестве источника сигналов использовалось излучение лазера на парах меди на длине волны 510 нм. Проведены тестовые демонстрационные эксперименты в реальной атмосфере по атмосферным каналам с отражающей поверхностью и с плотным нестационарным аэрозольно-молекулярным образованием. Для проведения теоретических исследований созданы программные средства для статистических численных оценок методом Монте-Карло энергетических и передаточных характеристик атмосферных бистатических каналов связи.


2.
Влияние фронтальной зоны на прозрачность атмосферы для высокоэнергетических лазерных пучков

В.А. Погодаев
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
kam@iao.ru
Ключевые слова: лазерное излучение, распространение, атмосферный холодный фронт
Страницы: 268-272
Подраздел: РАСПРОСТРАНЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛН

Аннотация >>
Анализируются условия пропускания атмосферы для импульсного мощного лазерного излучения в условиях прохождения через район измерений атмосферного холодного фронта. Отмечается, что для выполнения прогностических оценок пропускания такого излучения необходима непосредственно перед пуском регистрация аэрозольной компоненты, включая субмикронную фракцию.


3.
Спектрохимические особенности некоторых бризантных взрывчатых веществ в парообразном состоянии

Ш.Ш. Набиев1, Д.Б. Ставровский2, Л.А. Палкина1, В.Л. Збарский3, Н.В. Юдин3, Е.Н. Голубева4, В.Л. Вакс5, Е.Г. Домрачева5, Е.А. Собакинская5, М.Б. Черняева5
1Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», 123182, г. Москва, пл. И.В. Курчатова, 1
nabiev@imp.kiae.ru
2Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, 119991, г. Москва, ГСП-1, ул. Вавилова, 38
3Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, 125480, г. Москва, ул. Героев-Панфиловцев, 20
4Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, 119991, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 3
elen@ommfao.sscc.ru
5Институт физики микроструктур РАН, 603950, г. Нижний Новгород, ГСП-105
vax@ipm.sci-nnov.ru
Ключевые слова: взрывчатые вещества, ТНТ, гексоген, тэн, спектры ИК-поглощения, частоты колебаний, субТГц- и масс-спектры, коэффициент поглощения, поперечное сечение, летучие компоненты, квантовая химия
Страницы: 273-285
Подраздел: СПЕКТРОСКОПИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Изучены спектры ИК-поглощения молекул ТНТ, гексогена и тэна в парообразном состоянии в широкой области частот (3500–500 см–1) и температур (293–383 К), проведено отнесение наблюдаемых полос. Для определения равновесных геометрических конфигураций молекул взрывчатых веществ (ВВ) и расчета фундаментальных частот колебаний использовались современные методы квантовой химии. Для наиболее интенсивных полос в ИК-спектрах ТНТ, гексогена и тэна в парообразном состоянии проведены оценки величин поперечных сечений и коэффициентов поглощения. В целях уточнения физико-химических процессов, происходящих при нагреве и испарении ТНТ, гексогена и тэна, а также для определения и идентификации их характерных летучих компонентов исследованы субТГц- и масс-спектры этих ВВ.


4.
Флуоресценция растворенных органических веществ в дальневосточных морях при многочастотном возбуждении

П.А. Салюк1, И.М. Дорошенков2, К.С. Клюгер2, О.А. Букин3, В.А. Крикун1, А.Ю. Майор3
1Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН, 690041, г. Владивосток, ул. Балтийская, 43
pavel.salyuk@gmail.com
2Морской государственный университет им. адмирала Г.И. Невельского, 690059, г. Владивосток, ул. Верхнепортовая, 50а
doroshenkov_ivan@mail.ru
3Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, 690041, г. Владивосток, ул. Радио, 5
o_bukin@mail.ru
Ключевые слова: многочастотный метод флуоресценции, растворенное органическое вещество
Страницы: 286-290
Подраздел: ОПТИКА КЛАСТЕРОВ, АЭРОЗОЛЕЙ И ГИДРОЗОЛЕЙ

Аннотация >>
Представлен анализ пространственного распределения параметров, характеризующих флуоресценцию растворенных органических веществ различного типа в морской воде. Пробы отобраны в водах Японского и Охотского морей различной трофности, а также в районах, подверженных речному стоку и/или антропогенному воздействию. Измерения проведены на многочастотном гиперспектральном флуориметре Varian Cary Eclipse сразу после отбора проб в спектральном диапазоне 230–500 нм по длинам волн возбуждения и 240–750 нм по длинам волн испускания. Проанализированы соотношения между интенсивностями флуоресценции при всевозможных комбинациях длин волн возбуждающего и испускаемого излучений. Выделены сигналы флуоресценции пигментов фитопланктона, гуминовых соединений, белковых соединений, загрязняющих веществ. Проведен корреляционный анализ полученных сигналов, дано объяснение возможного источника их происхождения, и определены спектральные области, подверженные наибольшему влиянию каждого из рассматриваемых типов флуоресценции.


5.
Дневной ход аэрозольной оптической толщи атмосферы в нескольких регионах азиатской части России

Д.М. Кабанов1, С.А. Береснев2, С.Ю. Горда2, Г.И. Корниенко3, С.В. Николашкин4, С.М. Сакерин1, М.А. Тащилин5
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
dkab@iao.ru
2Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, 620083, г. Екатеринбург, пр. Ленина, 51
Sergey.beresnev@usu.ru
3Уссурийская астрофизическая обсерватория ДВО РАН, 692533, пос. Горнотаежное, Уссурийский район, Приморский край
kornienko@utl.ru
4Институт космофизических исследований и аэрономии им. Ю.Г. Шафера СО РАН, 677980, г. Якутск, пр. Ленина, 31
nikolashkin@ikfia.ysn.ru
5Институт солнечно-земной физики СО РАН, 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 126а
miketash@mail.iszf.irk.ru
Ключевые слова: дневной ход, аэрозольная оптическая толща, общее влагосодержание
Страницы: 291-296
Подраздел: ОПТИКА КЛАСТЕРОВ, АЭРОЗОЛЕЙ И ГИДРОЗОЛЕЙ

Аннотация >>
Изложен подход к выделению регулярной составляющей дневного хода аэрозольной оптической толщи и общего влагосодержания атмосферы. Проводится сопоставление средней дневной динамики этих характеристик в г. Томске и пригородном фоновом районе, а также в ряде регионов: Томска, Екатеринбурга, Иркутска, Якутска, Уссурийска. Отмечается, что для районов Томска, Екатеринбурга и Иркутска наблюдаются общие закономерности. В Якутске и Уссурийске есть индивидуальные особенности, обусловленные влиянием местных факторов. Представлены параметры аппроксимации среднего дневного хода характеристик АОТ атмосферы (Екатеринбург, Томск, Иркутск).


6.
Результаты статистической обработки данных химического состава вод рек Южного Прибайкалья

В.Е. Павлов1, Л.М. Сороковикова2, И.В. Томберг2, И.В. Хвостов1
1Институт водных и экологических проблем СО РАН, 664033, г. Иркутск, ул. Улан-Баторская, 3
pavlov@iwep.ru
2Лимнологический институт СО РАН
lara@lin.irk.ru
Ключевые слова: ионный состав, поверхностные воды, оз. Байкал, корреляционный анализ, статистическое моделирование
Страницы: 297-299
Подраздел: ОПТИКА КЛАСТЕРОВ, АЭРОЗОЛЕЙ И ГИДРОЗОЛЕЙ

Аннотация >>
Ионный состав вод четырех притоков Южного Байкала (реки Утулик, Солзан, Хара-Мурин, Снежная) исследовался в основные гидрологические фазы в течение 2001–2010 гг. Определялись концентрации главных ионов: НСО3, Cl, SO42–, Na+, K+, Ca2+, Mg2+. Представляются данные о динамике химического состава речных вод и результаты сравнительного корреляционного анализа. Предлагается геохимическая модель притоков южного побережья оз. Байкал.


7.
Особенности прикладной реализации метода интегральной индикатрисы светорассеяния для модельных и природных частиц взвеси

П.В. Постникова, Н.В. Шепелевич
Институт вычислительного моделирования СО РАН, 660036, г. Красноярск, Академгородок, № 50, стр. 44
polina@icm.krasn.ru
Ключевые слова: интегральная индикатриса светорассеяния, минеральная взвесь, теория Ми, РГД-приближение, спектрофотомерия
Страницы: 300-305
Подраздел: ОПТИКА КЛАСТЕРОВ, АЭРОЗОЛЕЙ И ГИДРОЗОЛЕЙ

Аннотация >>
Показаны особенности формирования структуры интегральных индикатрис светорассеяния различных по размерам и показателям преломления частиц, моделирующих терригенную составляющую природных взвесей. Подробно рассмотрены вопросы, связанные с практической реализацией метода интегральной индикатрисы, выявлены области, где существенное влияние на структуру индикатрисы оказывают компоненты измерительной установки, а также предложены способы их корректировки. Теоретические индикатрисы рассчитывались в приближении Рэлея–Ганса–Дебая и теории Ми для сферических частиц.


8.
Особенности восстановления микроструктурных параметров аэрозоля из измерений аэрозольной оптической толщины. Часть I. Методика решения обратной задачи

В.В. Веретенников, С.С. Меньщикова
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
vvv@iao.ru
Ключевые слова: микроструктура аэрозоля, аэрозольная оптическая толщина, обратные задачи
Страницы: 306-312
Подраздел: ОБРАТНЫЕ ЗАДАЧИ ОПТИКИ АТМОСФЕРЫ И ОКЕАНА

Аннотация >>
Развит метод интегральных распределений для определения микроструктуры атмосферного аэрозоля из спектральных измерений аэрозольной оптической толщины. Представлены численный алгоритм решения обратной задачи и программный комплекс, разработанный на его основе. Специфика алгоритма состоит в учете малой информативности обратной задачи относительно частиц из микродисперсного диапазона размеров. В результате работы программного комплекса восстанавливается интегральная функция распределения геометрического сечения частиц по размерам, по которой рассчитываются объемная концентрация и средний радиус частиц для полного ансамбля и отдельных фракций аэрозоля – субмикронной и грубодисперсной. Приведено описание пользовательского интерфейса. Программный комплекс удобен при массовой обработке экспериментальных данных и не требует от пользователя специальных знаний по решению обратных задач.


9.
Особенности восстановления микроструктурных параметров аэрозоля из измерений аэрозольной оптической толщины. Часть II. Результаты обращения

В.В. Веретенников, С.С. Меньщикова
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
vvv@iao.ru
Ключевые слова: микроструктура аэрозоля, аэрозольная оптическая толщина, обратные задачи
Страницы: 313-324
Подраздел: ОБРАТНЫЕ ЗАДАЧИ ОПТИКИ АТМОСФЕРЫ И ОКЕАНА

Аннотация >>
Рассмотрены микроструктурные параметры атмосферного аэрозоля, восстановленные из спектральных измерений аэрозольной оптической толщины в летний период в г. Томске. Результаты получены с использованием двух алгоритмов решения обратной задачи, базового и его модификации, представленной в первой части статьи. В базовом алгоритме реализован метод интегральных распределений. Обладая достоинствами метода интегральных распределений, модифицированный алгоритм позволяет повысить точность оценки вклада микродисперсных частиц в микроструктуру аэрозоля. Приведены статистические данные о восстановленных параметрах, полученных для полного ансамбля частиц с разделением на субмикронную и грубодисперсную фракции. Установлено, что применение модифицированного алгоритма позволяет в среднем дополнительно учесть до 47% объема субмикронных частиц. При этом коррекция решения в микродисперсном интервале размеров частиц приводит к уменьшению их среднего радиуса с 0,16 до 0,1 мкм.


10.
Спектральные наблюдения изменений общего содержания озона в Обнинске и Томске

Г.А. Ивлев1, Б.Д. Белан1, В.М. Дорохов2, Н.В. Тереб3
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
ivlev@iao.ru
2Центральная аэрологическая обсерватория Росгидромета, 141700, г. Долгопрудный, Московская обл., ул. Первомайская, 3
vdor@starlink.ru
3Институт экспериментальной метеорологии НПО «Тайфун», 249038, г. Обнинск, Калужская обл., ул. Победы, 4
tereb@typhoon.obninsk.ru
Ключевые слова: атмосфера, общее содержание озона, спектрофотометр, полярный вихрь, аномалия
Страницы: 325-331
Подраздел: АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Общее содержание озона (ОСО) играет существенную роль в понимании процессов, происходящих в атмосфере и изменениях климата. В весенний период в марте–апреле 2011 г. в г. Томске (56,5° с.ш., 85,1° в.д.) зарегистрированы аномальные потери ОСО. По сравнению с многолетними средними значениями озона понижение ОСО достигало 30–35%. На основе анализа данных измерений наземного спектрофотометра Brewer MKIV S/N 049, спутниковых и балонных данных зондирования атмосферы в г. Салехарде (66,5° с.ш., 66,7° в.д.) проведен анализ наблюдавшихся аномально низких значений ОСО. Анализ температурных данных нижней стратосферы свидетельствует о том, что наблюдавшаяся отрицательная аномалия общего содержания озона в марте–апреле 2011 г. над северными территориями России связана с перемещением воздушных масс с аномально низкими значениями озона в полярной стратосфере, переносом и смещением циркумполярного вихря из Арктики в умеренные широты Западной и Центральной Сибири.


11.
Электромагнитный спектр светового потока для оценки антропогенного загрязнения растительности на территории нефтедобывающих комплексов

Л.И. Сваровская, И.Г. Ященко, Л.К. Алтунина
Институт химии нефти СО РАН, 634021, г. Томск, пр. Академический, 3
sli@ipc.tsc.ru
Ключевые слова: нефтезагрязнение, биоценоз, биодеструкция, геоинформационные технологии, нормализованный вегетационный индекс
Страницы: 332-335
Подраздел: АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Для оценки загрязнения растительного покрова на локальной труднодоступной заболоченной территории изучаемых месторождений рассчитан нормализованный дифференциальный вегетационный индекс (NDVI) на основе геоинформационных данных спутниковой системы ERDAS Imagine, ArcView, ArcGIS. Характерным признаком растительности и ее состояния является спектральная отражательная способность. Значения NDVI определяли по отношению разности интенсивности отраженного света в инфракрасном и красном диапазонах света. Полученные значения подтверждены данными физико-химических и микробиологических анализов проб, отобранных на загрязненных территориях в период 1999–2007 гг.


12.
Учет влажности пробы выдыхаемого воздуха при детектировании газов-биомаркеров

О.Ю. Никифорова1, Ю.Н. Пономарев1, А.И. Карапузиков2
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
nik@iao.ru
2Институт лазерной физики СО РАН, 630090, г. Новосибирск, пр. Академика М.А. Лаврентьева, 13/3
ir@laser.nsc.ru
Ключевые слова: выдыхаемый воздух, лазерный газоанализ, газ-биомаркер, влияние водяного пара
Страницы: 336-341
Подраздел: АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Методами численного моделирования оценены погрешности определения концентраций таких газов-биомаркеров, как СН4, СО, NH3, N2O, С2Н6 и H2S, из спектров поглощения трехкомпонентной газовой смеси, имитирующей выдыхаемый воздух, в области 2–4 мкм по методу дифференциального поглощения. Спектры поглощения были рассчитаны с использованием базы данных HITRAN с разрешением 2 см–1. Исследовано влияние предварительного вычитания спектра поглощения водяного пара из смоделированного спектра смеси газов на погрешность определения концентраций газов-биомаркеров. Концентрация водяного пара в смеси при расчете его вклада в спектр определялась по поглощению, измеренному на фиксированной частоте 3800 см–1.