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

Rambler's Top100

Rambler's Top100

Поиск по журналу

Оптика атмосферы и океана

2012 год, номер 12

1.
Грубодисперсный аэрозоль и его роль в формировании высоты однородной аэрозольной атмосферы

Н.У. Виктор, А.П. Юрий, М.К. Дмитрий, М.С. Сергей
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
uzhegov@iao.ru
Ключевые слова: спектральная прозрачность приземной атмосферы, коэффициент аэрозольного ослабления, аэрозольная оптическая толща атмосферы, высота однородной аэрозольной атмосферы, spectral transparency of the terrestrial atmosphere, the ratio of aerosol extinction, aerosol optical thickness of the atmosphere, the height of the homogeneous aerosol atmosphere
Страницы: 1023-1027

Аннотация >>
Проведен анализ большого массива одновременно измеренных спектральных коэффициентов аэрозольного ослабления b(l) (приземный слой) и аэрозольной оптической толщи атмосферы t а(l) в диапазоне l = 0,45¸3,9 мкм. Во многих случаях выявлены ситуации, когда с увеличением длины волны в ИК-области спектра растет высота однородной аэрозольной атмосферы Н 0(l) = t а(l)/b(l). Высказано предположение, что такая аномальная спектральная зависимость параметра Н 0(l) связана с присутствием в пограничном слое безоблачной атмосферы визуально неразличимого грубодисперсного аэрозоля разной природы (почвенного или жидкокапельного). Показано, что для выявления такого аэрозоля безоблачной атмосферы необходимо проводить одновременные измерения параметров b(l) и t а(l) на длине волны l > 2 мкм.


2.
Временная динамика «фотонной струи» от диэлектрической микрочастицы при облучении лазерным импульсом

Э.Г. Юрий, А.З. Александр, К.П. Екатерина
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
ygeints@iao.ru
Ключевые слова: диэлектрическая микросфера, «фотонная струя», нестационарное рассеяние света, резонансы оптического поля, dielectric microsphere, «photonic jet», time-dependent scattering, resonances of the optical field
Страницы: 1028-1033

Аннотация >>
Рассмотрены переходные характеристики ближнего поля дифракции световой волны на сферических диэлектрических частицах микронного размера в условиях импульсного облучения. Теоретически исследована пространственная область фотонной струи, и проведен анализ временной динамики ее размера, а также пиковой интенсивности. Установлено, что сценарий развития фотонной струи в общем случае включает в себя нерезонансную и резонансную временные фазы, на каждой из которых струя может изменять свою пространственную форму и интенсивность.


3.
Экспериментальное исследование потери устойчивости формы капли в закрученном потоке

А.А. Владимир1,2, П.Б. Алексей3, Ф.Т. Вячеслав4, С.У. Анна4
1НИИ прикладной математики и механики Томского государственного университета, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36
leva@niipmm.tsu.ru
2Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН, 659322, г. Бийск, ул. Социалистическая, 1
3Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30
4Национальный исследовательский Томский государственный университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36
Ключевые слова: вязкая жидкость, капля, критическое число Бонда, деформация, неустойчивость Рэлея–Тейлора, viscous liquid, drop, critical Bond number, breakdown, Rayleigh–Teylor instability
Страницы: 1034-1038

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментального исследования движения и деформации капли в закрученном потоке вязкой жидкости при малых числах Рейнольдса. Впервые показано, что при малых числах Рейнольдса деформация капли наблюдается при достижении некоторого критического значения числа Бонда. Экспериментально получена зависимость критического значения числа Бонда, соответствующего потере устойчивости формы капли по механизму Рэлея–Тейлора, от режима движения капли в диапазоне чисел Рейнольдса (Re = 0,03 ¸ 0,84).


4.
Вид матрицы Мюллера для случая молекулярного рассеяния света атмосферными газами

П.К. Григорий
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
kokh@iao.ru
Ключевые слова: молекулярное рассеяние, поляризация, матрица рассеяния, molecular scattering, polarization, scattering matrix
Страницы: 1039-1042

Аннотация >>
Приводится вывод матрицы Мюллера для молекулярного рассеяния света, основанный на представлениях о независимости флуктуаций плотности и анизотропии в газах при небольших давлениях и усреднении по равновероятным ориентациям молекул. Проводится сравнение с некоторыми из опубликованных матриц.


5.
Матрица рассеяния света на усеченном пластинчатом дроксталле, ориентированном преимущественно в горизонтальной плоскости

В.Б. Алексей, В.К. Александр
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
bvaleksey@iao.ru
Ключевые слова: матрица рассеяния, перистые облака, флаттер, преимущественная ориентация, гало, дроксталл, поляризация, scattering matrix, cirrus clouds, flutter, preferable orientation, halo, droxtal, polarization
Страницы: 1043-1050

Аннотация >>
В приближении геометрической оптики численно рассчитаны матрицы рассеяния света на ориентированном преимущественно в горизонтальной плоскости усеченном пластинчатом дроксталле. Показано, что из-за наличия усеченных граней у ледяного кристалла появляются новые гало. Получены основные количественные характеристики наиболее ярких гало. На основе модифицированной матрицы рассеяния света проанализированы все 16 элементов матрицы рассеяния света в сравнении со случаем рассеяния света на ледяной гексагональной пластинке.


6.
Динамика вертикального распределения парниковых газов в атмосфере

Ю.А. Михаил1, Д.Б. Борис1, К.Д. Денис1, М.К. Георгий1, В.Ф. Александр1, В.Б. Светлана1, I. Gen2, M. Toshinobu2, М. Шамиль2, S. Motoki2, S. Ko2
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1, Россия
michael@iao.ru
2National Institute for Environmental Studies, 16-2 Onogawa, 305-8506, Tsukuba, Japan
Ключевые слова: атмосфера, воздух, вертикальный, оксид углерода, диоксид углерода, метан, озон, закись азота, модель, atmosphere, air, vertical, carbon oxide, carbon dioxide, methane, ozone, nitrous oxide, model
Страницы: 1051-1061

Аннотация >>
Проведен анализ вертикального распределения парниковых газов по данным измерений авторов и литературным источникам. Полученные результаты сопоставлены с наиболее часто используемыми моделями. Показано, что модели в значительной степени устарели и требуется разработка новых.


7.
Аэрокосмический мониторинг дымового аэрозоля на европейской части России в период массовых пожаров лесов и торфяников в июле–августе 2010 г

А.С. Сергей, И.Г. Геннадий, А.С. Михаил, А.Г. Ираида, В.К. Алексей, Б.К. Александра
Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, 119017, г. Москва, Пыжевский пер., 3
sitnov@ifaran.ru
Ключевые слова: природные пожары, дымовой аэрозоль, аэрозольная оптическая толща, MODIS, радиационные эффекты, эволюция дымового облака, wild fires, smoke, aerosol optical depth, MODIS, radiative effects, evolution of the smoke plume
Страницы: 1062-1076

Аннотация >>
На основе наблюдений аэрозольной оптической толщи (АОТ) и действующих пожаров спутниковыми приборами MODIS, а также данных сетевого аэрологического радиозондирования проведен анализ пространственно-временной эволюции дымового аэрозоля на европейской территории России (ЕТР) в период массовых пожаров лесов и торфяников летом 2010 г. Выявлена связь структурных особенностей области дымового загрязнения с процессами крупномасштабной динамики. Подробно описана эволюция пятна дымового аэрозоля в столичном регионе. Рассчитаны статистические характеристики вариаций величин АОТ над ЕТР в период пожаров. Получены оценки содержания дымового аэрозоля в толще атмосферы. Исследованы радиационные эффекты задымления атмосферы региона. Представлены временнáя эволюция среднерегионального коротковолнового радиационного форсинга дымового аэрозоля на верхней и нижней границах атмосферы, а также пространственное распределение локальных величин аэрозольного форсинга в период максимального задымления ЕТР. Выявлена статистически значимая связь диагностируемого прибором MODIS количества действующих пожаров со скоростью и направлением ветра. Проведена валидация данных АОТ MODIS данными ст. Звенигород сети AERONET.


8.
Пространственно-временное распределение общего содержания водяного пара и озона в континентальных районах Сибири и переходной зоне «материк–океан» Дальнего Востока

К.С. Татьяна, Я.Л. Наталья, В.Б. Татьяна
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
tatyana@iao.ru
Ключевые слова: влагосодержание атмосферы, общее содержание озона, спутниковые и радиозондовые измерения, total moisture of atmosphere, total ozone, satellite and radiosonde measurements
Страницы: 1077-1083

Аннотация >>
Представлены результаты анализа пространственно-временной изменчивости общего влагосодержания в столбе атмосферы W и общего содержания озона над Западной и Восточной Сибирью, Приморьем и районом Японского моря. Проведен сравнительный анализ данных по W , полученных по радиозондовым и спутниковым данным. Наблюдается удовлетворительное совпадение результатов летом и расхождение (более чем в 2 раза) зимой.


9.
Исследование долговременной изменчивости и условий формирования атмосферных осадков в бассейне реки Селенги

Ю.М. Ольга1, И.М. Владимир2, Н.А. Павел3
1Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН, 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 130
olgayumarchenko@gmail.com
2Институт солнечно-земной физики СО РАН, 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 126а, а/я 4026
V_mordv@iszf.irk.ru
3Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
apn@iao.ru
Ключевые слова: аэрозоль, бассейн р. Селенги, формирование атмосферных осадков, влагосодержание атмосферы, вертикальная скорость, приземная температура воздуха, относительная влажность, муссон, the Selenge River basin, rainfall production, precipitable water vapor, vertical velocity, surface air temperature, relative humidity, monsoon
Страницы: 1084-1090

Аннотация >>
По станционным данным об атмосферных осадках и температуре воздуха, данным реанализа о вертикальной скорости и общем влагосодержании атмосферы исследованы факторы, влияющие на осадкообразование в бассейне р. Селенги. Определена значимость каждого из осадкообразующих факторов и связи между ними. Выявлены сочетания факторов, наиболее благоприятные и неблагоприятные для выпадения осадков в рассматриваемом районе. Исследована долговременная изменчивость суммарного количества осадков и факторов их формирования с 1948 по 2010 г., выделены периоды, отличающиеся по условиям формирования осадков в бассейне р. Селенги. Установлено, что основной причиной снижения осадков, наблюдаемого в последние десятилетия, является уменьшение влагосодержания атмосферы, обусловленного снижением переноса влаги восточно-азиатским муссоном.


10.
Первые результаты комплексного эксперимента по зондированию средней атмосферы в оптическом и миллиметровом диапазонах волн (над г. Томском)

Н.М. Валерий1,2, Г.М. Геннадий1, А.Л. Андрей1, Ю.И. Вячеслав1, Ю.К. Юрий3, А.К. Александр3, Г.Р. Виталий3, В.Б. Василий4
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
marichev@iao.ru
2Национальный исследовательский Томский государственный университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36
3Институт прикладной физики РАН, 603600, г. Нижний Новгород, ул. Ульянова, 46
4Институт космических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, Камчатский край, Елизовский р-н, пос. Паратунка, ул. Мирная, 7
vasily@ikir.kamchatka.ru; vasily@ikir.ru
Ключевые слова: стратосфера, мезосфера, лидар, микроволновый спектрометр, озон, температура, stratosphere, mesosphere, lidar, microwave spectrometer, ozone, temperature
Страницы: 1091-1095

Аннотация >>
Приводятся результаты совместных наземных измерений вертикальных профилей озона и температуры с использованием микроволновой и лидарной техники. Обсуждается важность подобных наблюдений при изучении воздействия на озоновый слой различных возмущений. Дан сравнительный анализ полученных результатов с данными спутникового инструмента MLS/AURA и с модельными профилями.


11.
Эффективность использования управляемого зеркала DM2-100-31 в адаптивной оптической системе Большого солнечного вакуумного телескопа

В.А. Леонид1, Н.Б. Нина1, Н.Е. Олег1, Г.К. Павел1, А.К. Петр1, А.К. Евгений1, П.Л. Владимир1, Д.Т. Виктор2
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
lant@iao.ru
2Институт солнечно-земной физики СО РАН, 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 126а, а/я 4026
Ключевые слова: адаптивная оптическая система, управляемое зеркало, adaptive optics system, controllable mirror
Страницы: 1096-1098

Аннотация >>
Приведены результаты испытания биморфного деформируемого зеркала DM2-100-31 в адаптивной оптической системе Большого солнечного вакуумного телескопа. Показано, что в условиях сильных ветровых раскачиваний элементов конструкции телескопа диапазон углов наклона управляемого зеркала недостаточен для стабилизации изображения. Низкое быстродействие и недостаточный диапазон деформаций поверхности управляемого зеркала на световой апертуре 60 мм не позволили достичь высокой эффективности коррекции волнового фронта.


12.
Апробация стохастического алгоритма параллельного градиентного спуска в лабораторных экспериментах

А.Б. Виктор1, В.Л. Андрей2, А.Р. Игорь1, Н.Ш. Андрей1
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
banakh@iao.ru
2Лаборатория адаптивной оптики физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, 119899, г. Москва, Воробьевы Горы, ГСП-3
arichev@optics.ru
Ключевые слова: лазерный пучок, гибкое зеркало, стохастический алгоритм параллельного градиентного спуска, laser beam, deformable mirror, stochastic parallel gradient descent algorithm
Страницы: 1099-1106

Аннотация >>
Представлены результаты лабораторных экспериментов по компенсации искажений начального волнового фронта лазерного пучка с использованием стохастического алгоритма параллельного градиентного спуска (САПГС). Показано, что для рассмотренных в эксперименте типов аберраций волнового фронта оптимальный выбор начального и итерационного шагов алгоритма и коэффициента шумового порога позволяет обеспечить компенсацию основных искажений волнового фронта за 150–200 итераций САПГС.


13.
Режим одиночных импульсов генерации CuBr-лазера

А.Г. Федор1,2, Ф.Ф. Валерий1, В.Ф. Кирилл2, С.Е. Геннадий2
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
gfadd@mail.ru
2Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30
ime@tpu.ru
Ключевые слова: лазер на парах металла, CuBr-лазер, низкая частота, сдвоенные импульсы, metal-vapor laser, copper-bromide laser, low frequency, double-discharge excitation
Страницы: 1107-1111

Аннотация >>
Реализован низкочастотный режим генерации CuBr-лазера (50 Гц) с использованием сдвоенных импульсов возбуждения: подготовительного (диссоциирующего) и основного. Главным отличием используемой схемы накачки является применение тиристорного генератора для формирования подготовительных импульсов. Исследована зависимость энергии в импульсе генерации от параметров основного и подготовительного импульсов.


14.
Солнечные фотометры для измерений спектральной прозрачности атмосферы в стационарных и мобильных условиях

М.С. Сергей1, М.К. Андрей1, П.Р. Андрей1, А.Т. Сергей1, В.К. Василий2
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
sms@iao.ru
2OOO «Сибаналитприбор», 634021, г. Томск, пр. Академический, 10/3
Ключевые слова: солнечный фотометр, аэрозольная оптическая толща, sun photometer, aerosol optical depth
Страницы: 1112-1117

Аннотация >>
Приводятся описание и краткие характеристики многоволновых солнечных фотометров SP-9 и SPM. Солнечный фотометр SP-9 предназначен для круглогодичного мониторинга спектральной прозрачности атмосферы в диапазоне спектра 0,3–2,2 мкм на региональной сети станций. Для реализации автоматизированного режима измерений (без участия операторов) в состав прибора включены датчик Солнца, автоматическая система наведения/слежения за Солнцем, встроенные GPS-приемник, flash-память и датчики метеопараметров. Портативный фотометр SPМ является упрощенным аналогом SP-9 и предназначен для измерений прозрачности атмосферы в мобильных условиях.


15.
Влияние диаметра приемника на распределение плотности вероятностей значений принимаемого излучения расходящегося лазерного пучка в приземной атмосфере в снегопадах

А.В. Николай, Ф.Ж. Анатолий
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
tsvyk@iao.ru
Ключевые слова: лазерный пучок в атмосфере, диаметр приемника, вероятность, распределение, снегопад, laser beam in atmosphere, probability, distribution, diameter of the receiver, snowfall
Страницы: 1118-1119

Аннотация >>
Анализируются 200 распределений плотности вероятностей значений принимаемого излучения расходящегося лазерного пучка He–Ne-лазера (l = 0,63 мкм), распространяющегося на трассах длиной 260 и 520 м при трех диаметрах приемника (0,1; 0,8 и 3,1 мм). Измерения проведены во время снегопадов. Установлено, что чаще всего измеренные распределения аппроксимируются гамма-распределением при всех диаметрах приемника. Увеличение диаметра приемника в 30 раз вызывает уменьшение флуктуаций и изменение симметрии при изменении оптической толщи на трассе.