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

2015 год, номер 2

1.
Распространение ультракоротких лазерных импульсов в сухом и влажном воздухе

Е.С. МАНУЙЛОВИЧ1, В.А. АСТАПЕНКО1, П.А. ГОЛОВИНСКИЙ1,2
1Московский физико-технический институт, 141700, Московская обл., г. Долгопрудный, Институтский пер., 9
manues655@gmail.com
2Воронежский государственный архитектурно-строительный университет, 394030, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
golovinski@bk.ru
Ключевые слова: ультракороткий импульс, дисперсия воздуха, дифракция, распространение, влажность, чирп
Страницы: 105-112
Подраздел: РАСПРОСТРАНЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛН

Аннотация >>
Рассмотрено распространение ультракороткого лазерного импульса в атмосфере с учетом дифракции и дисперсионных свойств атмосферы. Представлены результаты численного моделирования распространения импульсов длительностью от единиц до десятков фемтосекунд в воздухе при комнатной температуре. Продемонстрировано быстрое расплывание таких импульсов при скорректированной гауссовой форме временной огибающей. Рассчитано распространение импульса с отрицательным начальным чирпом в сухом и влажном воздухе, позволяющим частично скомпенсировать эффекты дисперсии и дифракции. Получена зависимость расстояния, на котором длительность импульса становится минимальной, от влажности воздуха.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
Аэрозольный лидар для исследования усиления обратного атмосферного рассеяния. II. Конструкция и эксперимент

В.А. БАНАХ, И.А. РАЗЕНКОВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
banakh@iao.ru
Ключевые слова: усиление обратного рассеяния, турбулентная атмосфера, аэрозольный лидар с двумя приемными каналами
Страницы: 113-119
Подраздел: РАСПРОСТРАНЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛН

Аннотация >>
Дано описание аэрозольного лидара для исследования эффекта усиления обратного атмосферного рассеяния с двумя приемными каналами. Один из каналов совмещен с передающим и реализует моностатическую схему приема, во втором (бистатическом) канале рассеянное излучение принимается под углом к оси зондирующего пучка. Отношение мощностей эхосигналов, регистрируемых в этих каналах, определяет величину эффекта усиления обратного атмосферного рассеяния. Результаты атмосферных экспериментов с лидаром показывают, что, как правило, мощность эхосигнала в моностатическом приемном канале превышает мощность сигнала в бистатическом.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
Моделирование когерентных структур (топологических солитонов) в закрытых помещениях путем численного решения уравнений гидродинамики

В.В. НОСОВ, В.П. ЛУКИН, Е.В. НОСОВ, А.В. ТОРГАЕВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
nosov@iao.ru
Ключевые слова: турбулентность, когерентная турбулентность, когерентная структура, топологический солитон, численное моделирование когерентных структур, уравнения гидродинамики, уравнения Навье-Стокса, топологический предвестник
Страницы: 120-133
Подраздел: РАСПРОСТРАНЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛН

Аннотация >>
Проведено моделирование когерентных структур (трехмерных топологических солитонов) путем численного решения уравнений гидродинамики (уравнений Навье–Стокса) в закрытых помещениях, без обмена веществом среды через границы. Приведены результаты решения восьми краевых задач: павильон спектрографа и подкупольное помещение крупных астрономических телескопов: Большого солнечного вакуумного телескопа и Большого телескопа альт-азимутального (БСВТ и БТА), кубическое помещение, плоская квадратная кювета, труба квадратного сечения, пристеночная турбулентность (термики), купол (полусфера с вязкой средой), открытое пространство над одним нагретым пятном. Показано, что внутри помещений наблюдаются уединенные крупные вихри (когерентные структуры или топологические солитоны). В случае одинаковых краевых условий картины движений, полученные численным моделированием и независимо зарегистрированные авторами ранее экспериментально (в воздухе помещений БСВТ и БТА), практически совпадают. Совпадают также картины движения сред внутри других закрытых объемов, полученные нами численным моделированием и экспериментально зарегистрированные ранее в работах других авторов. Численные расчеты подтверждают сформулированный ранее нами экспериментальный вывод, что смешивание многих когерентных структур с разными близкими размерами (и с близкими частотами главных вихрей) дает некогерентную колмогоровскую турбулентность. Кроме того, достаточно протяженные инерционные интервалы спектра с колмогоровским 5/3–степенным убыванием наблюдаются в средах с большой вязкостью.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
Аккомодационная зависимость термофореза в газах в кнудсеновском режиме

Е.А. ВИЛИСОВА, В.Г. ЧЕРНЯК
Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, 620083, г. Екатеринбург, пр. Ленина, 51
vilisova@mail.ru
Ключевые слова: термофорез, коэффициенты аккомодации энергии и импульса, тепловая поляризация аэрозольной частицы, газ, молекула
Страницы: 134-137
Подраздел: ОПТИКА КЛАСТЕРОВ, АЭРОЗОЛЕЙ И ГИДРОЗОЛЕЙ

Аннотация >>
Изучена роль коэффициентов аккомодации энергии, тангенциального и нормального импульсов в явлении термофореза сферической аэрозольной частицы при свободномолекулярном (кнудсеновском) режиме. Особенность данной работы состоит в том, что в ней не используются какие-либо предположения относительно функции распределения отраженных от поверхности частицы молекул газа. Коэффициенты аккомодации вводятся в уравнения непосредственно через потоки импульса и энергии. Получены выражения для силы и скорости термофореза, а также для тепловой поляризации частицы (разность температур в диаметрально противоположных точках поверхности частицы в направлении набегающего потока газа). Показано, что в кнудсеновском режиме сила и скорость термофореза зависят только от коэффициентов аккомодации импульса и не зависят от коэффициента аккомодации энергии. Величина тепловой поляризации, напротив, прямо пропорциональна коэффициенту аккомодации энергии и не зависит от коэффициентов аккомодации импульса.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
Исследование диффузии леннард–джонсовских частиц в условиях фазового перехода методом молекулярной динамики

С.В. ЖИЛКИН, Г.В. ХАРЛАМОВ
Новосибирский государственный технический университет, 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20
ZhilkinSergey@yandex.ru
Ключевые слова: коэффициент диффузии, потенциал Леннарда–Джонса, фазовый переход, автокорреляционная функция скорости
Страницы: 138-142
Подраздел: ОПТИКА КЛАСТЕРОВ, АЭРОЗОЛЕЙ И ГИДРОЗОЛЕЙ

Аннотация >>
Выполнены расчеты коэффициентов диффузии леннард–джонсовского газа в широком диапазоне плотности и температуры. Найдена универсальная зависимость коэффициентов диффузии от плотности для однородных систем. Обнаружено отклонение от этой зависимости в условиях фазового перехода «пар — жидкость». Проанализировано и дано объяснение двух этапов релаксации автокорреляционной функции скорости системы в условиях фазового перехода.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
Содержание элементов в пробах почв и пылевого аэрозоля в Таджикистане

С.Ф. АБДУЛЛАЕВ, В.А. МАСЛОВ, Б.И. НАЗАРОВ, У. МАДВАЛИЕВ, Т. ДАВЛАТШОЕВ
Физико-технический институт им. С.У. Умарова АН Республики Таджикистан, 734063, г. Душанбе, Академгородок, ул. Айни, 299/1, Республика Таджикистан
sabur.f.abdullaev@gmail.com
Ключевые слова: радиация, техногенный перенос, почва, радиационное загрязнение
Страницы: 143-152
Подраздел: ОПТИКА КЛАСТЕРОВ, АЭРОЗОЛЕЙ И ГИДРОЗОЛЕЙ

Аннотация >>
Изучены геохимический и интегральный индексы загрязнения почв Таджикистана и проб пылевой мглы тяжелыми металлами. Обнаружено крайне высокое значение индексов загрязнения проб пылевого аэрозоля и почв Таджикистана тяжелыми металлами — висмутом, мышьяком и медью. Причиной обогащения почвы Таджикистана, особенно юго–центральной части, висмутом, мышьяком и медью является трансграничный перенос загрязнения пыльными бурями (пылевой мглой) из сопредельных государств. Изучение элементного состава поверхностного слоя почвы позволяет установить, что северная часть Таджикистана, по-видимому, подвергается мощному воздействию со стороны промышленных предприятий данного региона.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
Учет высоких приземных концентраций атмосферных паров соляной кислоты при наземных спектроскопических измерениях

А.В. ПОЛЯКОВ, Ю.М. ТИМОФЕЕВ, А.В. ПОБЕРОВСКИЙ, Я.А. ВИРОЛАЙНЕН
Санкт-Петербургский государственный университет, 198504, г. Санкт-Петербург, ул. Ульяновская, 1
a.v.polyakov@spbu.ru
Ключевые слова: наземные спектроскопические измерения, общее содержание газа, пары соляной кислоты в атмосфере, приземные загрязнения атмосферы
Страницы: 153-158
Подраздел: ОБРАТНЫЕ ЗАДАЧИ ОПТИКИ АТМОСФЕРЫ И ОКЕАНА

Аннотация >>
Показано, что в спектральных измерениях солнечного излучения может содержаться информация об экстремально высоких приземных концентрациях паров соляной кислоты, что приводит к невозможности оценки ее общего содержания на основе использования фоновой априорной информации. Предложено альтернативное задание априорной информации, которое позволяет увеличить на 10% количество полученных значений содержания паров соляной кислоты. Наличие высоких приземных концентраций газа подтверждается результатами обработки спектральных данных. Показано хорошее согласие полученных с использованием предложенной априорной информации оценок стратосферного содержания газа с независимыми спутниковыми данными: средняя разность значений найденных двумя методами величин составила 4,4%, среднеквадратичное отклонение разности 5,7%, коэффициент корреляции 0,85.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
Математический метод поиска в атмосфере неизвестных точечных источников газов и аэрозолей

Б.М. ДЕСЯТКОВ, Н.А. ЛАПТЕВА, А.Н. ШАБАНОВ
ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора, 633159, Новосибирская обл., пос. Кольцово
dbm@vector.nsc.ru
Ключевые слова: пограничный слой атмосферы, неизвестные точечные источники примесей, сопряженное уравнение
Страницы: 159-162
Подраздел: ОБРАТНЫЕ ЗАДАЧИ ОПТИКИ АТМОСФЕРЫ И ОКЕАНА

Аннотация >>
Предложен метод поиска нескольких скрытых точечных источников примесей в атмосфере, имеющих различные мощности и расположенных в различных точках пространства. Метод основан на использовании сопряженного уравнения турбулентной диффузии. Выполнен анализ влияния количества используемых контрольных точек измерения концентрации примесей и неизбежных ошибок измерения концентрации на точность искомых параметров источников. Приводятся результаты тестовых расчетов.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
Cравнительные измерения уровня турбулентности атмосферы с помощью оптических и акустических измерителей

В.П. ЛУКИН, Н.Н. БОТЫГИНА, В.А. ГЛАДКИХ, О.Н. ЕМАЛЕЕВ, П.А. КОНЯЕВ, С.Л. ОДИНЦОВ, А.В. ТОРГАЕВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634021, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
lukin@iao.ru
Ключевые слова: турбулентность, атмосфера, дифференциальный метод, оптические измерения, акустические измерения
Страницы: 163-166
Подраздел: ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ АТМОСФЕРЫ, ГИДРОСФЕРЫ И ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

Аннотация >>
Проведены комплексные измерения уровня атмосферной турбулентности с помощью дифференциального измерителя турбулентности, датчика волнового фронта, а также ультразвуковыми метеостанциями. Суточные измерения структурной постоянной показателя преломления осуществлялись на горизонтальных оптических трассах на Базовом экспериментальном комплексе Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН. Приводится сравнительный анализ полученных результатов.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
Влияние топографической структуры морской поверхности на погрешность определения приводного ветра спутниковыми оптическими сканерами

А.С. ЗАПЕВАЛОВ1, Н.Е. ЛЕБЕДЕВ1, К.В. ПОКАЗЕЕВ2
1Морской гидрофизический институт, 99011, г. Севастополь, ул. Капитанская, 2
sevzepter@mail.ru
2Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, 119991, г. Москва, Ленинские горы, 1, стр. 2
sea@phys.msu.ru
Ключевые слова: уклоны морской поверхности, скорость ветра, погрешность определения
Страницы: 167-171
Подраздел: ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ АТМОСФЕРЫ, ГИДРОСФЕРЫ И ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

Аннотация >>
Анализируется погрешность определения скорости приводного ветра с помощью оптических сканеров, обусловленная многообразием физических факторов, формирующих топографическую структуру морской поверхности. Показано, что данную погрешность можно разделить на две составляющие. Первая вызвана стохастическим характером связи скорости ветра и энергии коротких поверхностных волн, она не зависит от средней скорости ветра и составляет 0,2 м/с. Вторая составляющая обусловлена отклонениями распределения уклонов от распределения Гаусса, она растет с усилением ветра, меняясь от 0,1 м/с при скорости ветра 1,5 до 0,4 м/с при скорости ветра 15 м/с.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
Диагностика содержания атмосферного водяного пара по данным GPS–измерений

М.Г. ДЕМБЕЛОВ1, Ю.Б. БАШКУЕВ1, А.В. ЛУХНЕВ2, О.Ф. ЛУХНЕВА2, В.А. САНЬКОВ2
1Институт физического материаловедения СО РАН, 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6
mdembelov@yandex.ru
2Институт земной коры СО РАН, 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 128
loukhnev@crust.irk.ru
Ключевые слова: GPS–измерения, тропосферная зенитная задержка, метеорологические данные, индекс рефракции, атмосферный водяной пар
Страницы: 172-177
Подраздел: ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ АТМОСФЕРЫ, ГИДРОСФЕРЫ И ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

Аннотация >>
Для изучения геодинамических процессов в Байкальском регионе создана непрерывно действующая GPS–сеть из семи постоянных пунктов наблюдения. Результаты обработки первичных GPS–измерений дают непрерывные атмосферные данные в виде полной тропосферной зенитной задержки, которые могут быть использованы для метеорологических и климатологических исследований. Полная задержка является суммой «сухой», или гидростатической, и «влажной» компонент. Влажная компонента определяет количество суммарного водяного пара и количество осаждаемой воды над пунктом измерений. Таким образом, GPS–измерения дают возможность получения исходных данных для создания новых численных моделей тропосферной зенитной задержки и суммарного осаждаемого водяного пара для задач метеорологии.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


12.
Малые газовые составляющие атмосферы в Карадагском природном заповеднике в Крыму

В.А. ЛАПЧЕНКО1, А.М. ЗВЯГИНЦЕВ2
1Станция фонового экологического мониторинга Карадагского природного заповедника, 298188, Республика Крым, г. Феодосия, пгт. Курортное, ул. Науки, 24
ozon.karadag@gmail.com
2Центральная аэрологическая обсерватория, 141700, г. Долгопрудный, ул. Первомайская, 3
azvyagintsev@cao-rhms.ru
Ключевые слова: приземный озон, малые газовые составляющие атмосферы, природный заповедник, сезонный и суточный ход, предельно допустимые концентрации
Страницы: 178-181
Подраздел: АТМОСФЕРНАЯ РАДИАЦИЯ, ОПТИЧЕСКАЯ ПОГОДА И КЛИМАТ

Аннотация >>
Представлены результаты годовых наблюдений приземной концентрации озона и других малых газовых составляющих атмосферы в Карадагском природном заповеднике в Крыму. Концентрации первичных загрязнителей воздуха (оксидов углерода, азота и серы) в течение всего года в десятки раз ниже российских предельно допустимых уровней. Изменчивость концентрации озона близка к изменчивости в сельской местности южных стран Западной Европы. Суточный максимум концентрации озона наблюдается через 2–5 ч после полудня. В сезонном ходе концентрации озона присутствуют два максимума: основной в конце июля — начале августа и более слабый — в апреле. В жаркие периоды имели место эпизоды, когда в течение ряда дней регистрировались превышения предельно допустимой разовой концентрации озона, установленной национальными санитарными нормами, но не более чем на 10%. В соответствии с критериями Всемирной организации здравоохранения качество воздуха на территории заповедника, и по-видимому, всего Черноморского побережья Крыма определяется исключительно концентрацией озона.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


13.
Cинхронный анализ рядов чисел Вольфа и температуры с метеостанций Cеверного полушария Земли

В.А. ТАРТАКОВСКИЙ
Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, 634055, г. Томск, пр. Академический, 10/3
trtk@list.ru
Ключевые слова: вынуждающее воздействие, признаки синхронности, скрытые составляющие
Страницы: 182-188
Подраздел: АТМОСФЕРНАЯ РАДИАЦИЯ, ОПТИЧЕСКАЯ ПОГОДА И КЛИМАТ

Аннотация >>
Полагается, что внешнее вынуждающее воздействие синхронизирует природно-климатические процессы и проявляется в сходстве их существенных признаков. Вводятся ортогональные составляющие процессов, отличающиеся совпадением и несовпадением существенных признаков. Отношения между составляющими можно интерпретировать как приток энергии от Солнца и как сток энергии. Для вычисления составляющих разработаны алгоритмы на основе преобразования Фурье в базисе тригонометрических функций. Теория применена для декомпозиции рядов чисел Вольфа и температуры с 818 метеостанций Северного полушария Земли в интервале с 1955 по 2010 г. Новый подход характеризует проявления вынуждающей силы и соответствует известным представлениям о природно-климатических процессах, поэтому является информативным, непротиворечивым и пригодным для анализа рядов наблюдений.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


14.
Адаптивная оптическая система для коррекции волнового фронта в реальном времени

А.Л. РУКОСУЕВ, А.В. КУДРЯШОВ, А.Н. ЛЫЛОВА, В.В. САМАРКИН, Ю.В. ШЕЛДАКОВА
Московский государственный машиностроительный университет, 107023, г. Москва, ул. Большая Семеновская, 38
alru@nightn.ru
Ключевые слова: адаптивная оптика, деформируемое зеркало, атмосферная турбулентность, датчик волнового фронта Шака–Гартмана
Страницы: 189-195
Подраздел: АДАПТИВНАЯ И ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОПТИКА

Аннотация >>
Рассматривается быстрая адаптивная система для компенсации атмосферной турбулентности, частота ee работы достигает 200 Гц. Для построения системы было использовано деформируемое зеркало с 97 пьезоприводами и датчик Шака–Гартмана, быстродействие которого около 2 кГц. Также приводится зависимость остаточной ошибки коррекции синусоидального сигнала от скорости реакции системы.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину