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

2016 год, номер 1

1.
Моделирование колебательно-вращательных уровней энергии молекул D218O, HD18O, D217O и HD17O методом эффективного гамильтониана

И.А. ВАСИЛЕНКО, О.В. НАУМЕНКО, К.В. КАЛИНИН, А.Д. БЫКОВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
kw-kalinin@mail.ru
Ключевые слова: дейтерозамещенные изотопологи водяного пара, колебательно-вращательные спектры, моделирование уровней энергии, эффективный вращательный гамильтониан, deuterium substituted isotopologues of water vapor, vibration-rotation spectra, modeling of the energy levels, the effective rotational Hamiltonian
Страницы: 5-14
Подраздел: СПЕКТРОСКОПИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Проведено моделирование колебательно-вращательных уровней энергии первой и второй триады, а также первой и второй гексады молекул D218O, HD18O, D217O и HD17O с использованием гамильтониана Уотсона и вращательного оператора, записанного через аппроксиманты Паде-Бореля. Подгонкой по методу наименьших квадратов восстановлены вращательные, центробежные и резонансные постоянные, определены коэффициенты перемешивания колебательно-вращательных волновых функций, проведен анализ резонансных взаимодействий. Исследованы предсказательные способности полученных параметров эффективных гамильтонианов при далекой экстраполяции по вращательным квантовым числам.

DOI: 10.15372/AOO20160101
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
Искажения лазерных пучков, вызываемые ударной волной вблизи турели сверхзвукового летательного аппарата

В.А. БАНАХ, А.А. СУХАРЕВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
banakh@iao.ru
Ключевые слова: турель, ударная волна, средняя интенсивность, фокусировка оптического излучения, turret, shock wave, mean intensity, focusing of optical radiation
Страницы: 14-22
Подраздел: ОПТИКА СЛУЧАЙНО-НЕОДНОРОДНЫХ СРЕД

Аннотация >>
Представлены результаты расчета средней интенсивности пучка, прошедшего в начале трассы через ударную волну, которая образуется при сверхзвуковом обтекании потоком воздуха турели, и распространяющегося далее в однородной среде. Показано, что пространственная неоднородность показателя преломления воздуха в области ударной волны может приводить к сильным анизотропным искажениям пересекающего ее пучка, приводящим к его фокусировке и фрагментации на сравнительно небольших расстояниях от турели и быстрой его деградации при дальнейшем распространении.

DOI: 10.15372/AOO20160102
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
Структура турбулентности над нагретыми поверхностями. Численные решения

В.В. НОСОВ, В.П. ЛУКИН, Е.В. НОСОВ, А.В. ТОРГАЕВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
nosov@iao.ru
Ключевые слова: турбулентность, когерентная турбулентность, когерентная структура, топологический солитон, численное моделирование когерентных структур, уравнения Навье-Стокса, неоднородно нагретая поверхность, тепловая пестрота, turbulence, coherent turbulence, coherent structure, topological soliton, simulation of coherent structures, Navier-Stokes equations, inhomogeneously heated surface, thermal diversity
Страницы: 23-30
Подраздел: ОПТИКА СЛУЧАЙНО-НЕОДНОРОДНЫХ СРЕД

Аннотация >>
Исследована структура турбулентных движений воздуха в замкнутых объемах (без обмена веществом на границах) над неоднородно нагретой поверхностью путем численного решения нескольких краевых задач для уравнений Навье-Стокса. Показано, что над неоднородно нагретой поверхностью возникают уединенные тороидальные вихри (когерентные структуры, топологические солитоны). Количество вихрей и их внутренняя структура зависят от формы и размера нагретых неоднородностей. В случае простых форм нагрева (однородный нагрев, одно нагретое круглое пятно) в объеме наблюдается когерентная турбулентность, возникающая в результате когерентного распада вихрей. Для сложных форм нагрева (тепловая пестрота) тороидальные вихри заметно деформируются. Вихри могут быть вытянутыми вдоль поверхности и иметь спиральные линии тока. В процессе эволюции вихри заметно смешиваются. Это дает колмогоровскую (некогерентную) турбулентность. Экспериментальные данные, полученные ранее в подкупольных помещениях астрономических телескопов, подтверждают наши численные расчеты.

DOI: 10.15372/AOO20160103
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
Вариации удельного заряда сальтирующих песчинок в ветропесчаном потоке на опустыненной территории

Г.И. ГОРЧАКОВ1, В.М. КОПЕЙКИН1, А.В. КАРПОВ1, А.А. ТИТОВ2, Д.В. БУНТОВ1, Г.А. КУЗНЕЦОВ1, Р.А. ГУЩИН2, О.И. ДАЦЕНКО2, Г.А. КУРБАТОВ3, А.О. СЕРЕГИН2, А.В. СОКОЛОВ1
1Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, 119017, г. Москва, Пыжевский пер., 3
gengor@ifaran.ru
2Московский государственный университет информационных технологий, радиотехники и электроники, 119454, г. Москва, пр. Вернадского, 78
dor7338@mail.ru
3Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, 119991, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 2
kurbatov_ga@physics.msu.ru
Ключевые слова: опустынивание, ветропесчаный поток, нелинейные процессы, сальтация, электрический ток сальтации, удельный заряд, эмпирические функции распределения, спектры мощности флуктуаций, desertification, wind sand flux, nonlinear processes, saltation, electric current of saltation, specific charge, empirical function distribution, fluctuation power spectra
Страницы: 31-39
Подраздел: ОПТИКА КЛАСТЕРОВ, АЭРОЗОЛЕЙ И ГИДРОЗОЛЕЙ

Аннотация >>
Впервые получено распределение вероятностей для удельного заряда сальтирующих песчинок на опустыненной территории. По данным измерений на опустыненной территории в Калмыкии (июль 2014 г.) удельный заряд сальтирующих песчинок менялся от 10 до 150 мкКл/кг при среднем значении 48,5 мкКл/кг. Создан оригинальный аппаратурный комплекс, с помощью которого на опустыненной территории в Калмыкии выполнены синхронные измерения флуктуаций электрического тока сальтации и концентрации сальтирующих песчинок, а также турбулентных пульсаций скорости ветра. Приведены оценки пороговых скоростей сальтации и генерации электрических зарядов в ветропесчаном потоке. Впервые установлены обусловленные нелинейными процессами в ветропесчаном потоке закономерности трансформации статистических характеристик вариаций в ряду параметров: скорость ветра - концентрация песчинок - плотность электрического тока сальтации, включая изменения эмпирических функций распределения и спектров плотности мощности флуктуаций указанных параметров.

DOI: 10.15372/AOO20160104
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
Методика решения задачи рассеяния света на ледяных кристаллах перистых облаков в направлении рассеяния назад методом физической оптики для лидара с зенитным сканированием

А.В. КОНОШОНКИН1,2, Н.В. КУСТОВА2, В.А. ШИШКО2, А.Г. БОРОВОЙ1,2
1Национальный исследовательский Томский государственный университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36
sasha_tvo@iao.ru
2Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
kustova@iao.ru
Ключевые слова: физическая оптика, алгоритм трассировки пучков, рассеяние света, ледяные кристаллы, phisical optics, beams splitting algorithm, light scattering, ice crystals
Страницы: 40-50
Подраздел: ОПТИКА КЛАСТЕРОВ, АЭРОЗОЛЕЙ И ГИДРОЗОЛЕЙ

Аннотация >>
Рассмотрена методика решения задачи рассеяния света в направлении рассеяния назад методом физической оптики. Даются рекомендации по проведению предварительной оценки вклада геометрооптических пучков, позволяющей сократить список необходимых для расчета пучков в сотни раз. Представленные эмпирические оценочные формулы и рекомендации по выбору оптимального шага численного интегрирования позволяют значительно снизить ресурсоемкость метода физической оптики для указанных микрофизических моделей гексагональных кристаллических частиц. Полученные результаты решения задачи рассеяния света доступны в виде банка данных матриц Мюллера в свободном доступе.

DOI: 10.15372/AOO20160105
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
Множественная филаментация лазерных пучков различного диаметра в воздухе на трассе длиной 150 м

Д.В. АПЕКСИМОВ1, А.А. ЗЕМЛЯНОВ1, А.Н. ИГЛАКОВА1, А.М. КАБАНОВ1, О.И. КУЧИНСКАЯ1,2, Г.Г. МАТВИЕНКО1,2, В.К. ОШЛАКОВ1, А.В. ПЕТРОВ1
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
apeximov@iao.ru
2Национальный исследовательский Томский государственный университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36
koi@iao.ru
Ключевые слова: лазерное излучение, фемтосекундный импульс, самофокусировка, филаментация, атмосфера, фокусировка, дефокусировка, спектр, laser radiation, femtosecond pulse, self-focusing, filamentation, atmosphere, focusing, defocusing, spectrum
Страницы: 51-55
Подраздел: НЕЛИНЕЙНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В АТМОСФЕРЕ И ОКЕАНЕ

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментов по управлению положением и длиной области филаментации фемтосекундных лазерных импульсов на атмосферной трассе длиной 150 м с использованием различной начальной пространственной фокусировки и дефокусировки пучков различного радиуса. Получено распределение филаментов вдоль области филаментации, измерены зависимости длины области филаментации от значения числовой апертуры пучка, его начального радиуса и мощности импульса. Зарегистрированы эмиссионные спектры свечения мишеней различных материалов, помещенных в область филаментации, удаленной от источника излучения.

DOI: 10.15372/AOO20160106
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
Сравнение наземных микроволновых измерений общего содержания водяного пара с радиозондовыми данными

И.А. БЕРЕЗИН, Ю.М. ТИМОФЕЕВ, Я.А. ВИРОЛАЙНЕН, К.А. ВОЛКОВА
Санкт-Петербургский государственный университет, 199034, г. Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9
vanchez100@yandex.ru
Ключевые слова: влагосодержание атмосферы, МКВ-радиометр, радиозондирование, precipitable water vapor, MW radiometer, radiosounding
Страницы: 56-63
Подраздел: ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ АТМОСФЕРЫ, ГИДРОСФЕРЫ И ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

Аннотация >>
Микроволновые (МКВ) радиометры широко используются для мониторинга общего содержания водяного пара (ОСВП) - важнейшего парникового газа в земной атмосфере. Для определения точности МКВ-метода определения ОСВП проводятся разнообразные измерительные кампании. Приведены результаты сопоставления наземных МКВ-измерений (радиометр RPG-HATPRO) ОСВП вблизи Санкт-Петербурга (Петергоф) с данными ближайшей станции радиозондирования (пос. Воейково). Сравнения включают более 850 измерений ночью и днем в период с 13.03.2013 по 31.05.2014 г. Показано, что рассогласования измерений ОСВП с помощью двух методов обусловлены как погрешностями самих измерений, так и пространственной неоднородностью поля влагосодержания атмосферы. Эти рассогласования могут достигать десятков процентов, что необходимо учитывать при взаимных сопоставлениях различных методов измерения ОСВП. Исключение наиболее сильного влияния пространственной неоднородности позволило заметно снизить средние расхождения МКВ- и радиозондовых измерений до 3-4%, а стандартные рассогласования до 12-14%.

DOI: 10.15372/AOO20160107
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
Яркость дневного неба как источник информации об альбедо подстилающей поверхности в ИК-области спектра. Часть I

В.Е. ПАВЛОВ1, С.С. ОРЛОВ2, В.В. ПАШНЕВ2
1Институт водных и экологических проблем СО РАН, 656038, г. Барнаул, ул. Молодежная, 1
pavlov@iwep.asu.ru
2Алтайский государственный университет, 656015, г. Барнаул, пр. Ленина, 61
r520@list.ru
Ключевые слова: инфракрасная область спектра, оптические толщи рассеяния и поглощения, яркость неба, асимметрия аэрозольной индикатрисы рассеяния, infrared region, optical depth of scattering and absorption, sky brightness, asymmetry of aerosol scattering indicatrix
Страницы: 64-69
Подраздел: ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ АТМОСФЕРЫ, ГИДРОСФЕРЫ И ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

Аннотация >>
Предлагаются методические обоснования определения альбедо подстилающей поверхности в ближней инфракрасной области спектра по данным наблюдений спектральной прозрачности атмосферы и яркости дневного безоблачного неба в альмукантарате Солнца. Анализируется вклад компоненты, описывающей процессы отражения света, в яркость на разных угловых расстояниях от Солнца. Оценено влияние аэрозольного поглощения на компоненты яркости, используемые при определении альбедо. Выявлено влияние зенитного угла Солнца и вытянутости аэрозольной индикатрисы рассеяния на окончательный результат вычислений альбедо.

DOI: 10.15372/AOO20160108
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
Многочастотное лидарное зондирование загрязненности атмосферы твердыми частицами с разделением на респирабельные фракции

С.А. ЛЫСЕНКО, М.М. КУГЕЙКО, В.В. ХОМИВ
Белорусский государственный университет, 220023, г. Минск, пр. Независимости, 4, Беларусь
lisenko@bsu.by
Ключевые слова: аэрозоль, респирабельные частицы, массовая концентрация, лидар, многочастотное зондирование, калибровка, оптические параметры, обратная задача, aerosol, respirable particles, mass concentration, lidar, multifrequency sounding, calibration, optical parameters, inverse problem
Страницы: 70-79
Подраздел: ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ АТМОСФЕРЫ, ГИДРОСФЕРЫ И ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

Аннотация >>
Рассмотрена методология получения пространственных распределений респирабельных фракций аэрозоля в нижних слоях атмосферы по данным многочастотного лидарного зондирования без дополнительных измерений оптических и микрофизических параметров аэрозоля на исследуемой трассе. Для этой цели спектральные значения аэрозольного коэффициента ослабления, входящие в лидарные уравнения, предложено заменить линейно-независимыми параметрами их аппроксимации, а пространственные распределения этих параметров восстанавливать путем численного решения системы уравнений, составленных из всех спектрально-временных отсчетов лидарных сигналов. В результате количество неизвестных в решаемой системе уравнений существенно сокращается, а ее матрица оказывается переобусловленной, что можно использовать для выбора физически обоснованных значений аэрозольной индикатрисы обратного рассеяния на рабочих длинах волн лидара. Для определения калибровочных констант лидара используется предположение, что на трассе зондирования присутствуют два участка со схожими профилями аэрозольного коэффициента ослабления. Предложен алгоритм поиска таких участков по спектрально-временной структуре лидарного сигнала. Обратная задача аэрозольного светорассеяния решается на основе устойчивых регрессионных соотношений между концентрациями респирабельных фракций аэрозоля и параметрами аппроксимации его спектра ослабления. Путем численных экспериментов по лазерному зондированию аэрозоля показана устойчивость разработанного метода к погрешностям калибровки и пространственным вариациям аэрозольной индикатрисы обратного рассеяния.

DOI: 10.15372/AOO20160109
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
Устойчивость результатов лазерного флуоресцентного метода контроля состояния растений

Ю.В. ФЕДОТОВ, О.А. БУЛЛО, М.Л. БЕЛОВ, В.А. ГОРОДНИЧЕВ
Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, 107005, г. Москва, 2-я Бауманская, 5
fed@bmstu.ru. ekomonit@bmstu.ru
Ключевые слова: лазерный флуоресцентный метод, контроль состояния растительности, спектры флуоресценции, стабильность, laser fluorescence method, vegetation monitoring, fluorescence spectra, stability
Страницы: 80-84
Подраздел: ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ АТМОСФЕРЫ, ГИДРОСФЕРЫ И ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

Аннотация >>
Рассмотрен лазерный флуоресцентный метод мониторинга состояния растительности. Описана лабораторная установка, и приведены результаты обработки экспериментальных спектров флуоресценции растений для длины волны возбуждения флуоресценции 532 нм. Показано, что средняя по небольшой серии измерений величина R отношения интенсивности флуоресценции на длине волны 685 нм к интенсивности флуоресценции на длине волны 740 нм характеризуется высокой стабильностью при измерениях разных образцов одного и того же растения. В большинстве случаев сумма доверительных интервалов величины R (при доверительной вероятности 95%) для нормального и стрессового состояний не превышает отличия средних значений величины R для нормального состояния и стрессовых состояний растений, вызванных разными причинами.

DOI: 10.15372/AOO20160110
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
Совместный сверхкраткосрочный прогноз метеорологических полей с помощью динамико-стохастического алгоритма для случая связанных процессов

А.В. ЛАВРИНЕНКО
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
gfm@iao.ru
Ключевые слова: двумерная динамико-стохастическая модель, алгоритм фильтра Калмана, связанные процессы, сверхкраткосрочный прогноз, two-dimensional dynamical-stochastic model, Kalman filter algorithm, related processes, short-term forecast
Страницы: 85-87
Подраздел: АТМОСФЕРНАЯ РАДИАЦИЯ, ОПТИЧЕСКАЯ ПОГОДА И КЛИМАТ

Аннотация >>
Рассмотрены двумерная динамико-стохастическая модель на основе алгоритма фильтра Калмана и методика ее применения для сверхкраткосрочного, с заблаговременностью от 1 до 6 ч, прогноза метеорологических полей в случае связанных процессов. Обсуждаются результаты статистической оценки совместного прогнозирования полей температуры и давления по данным измерений метеорологических станций Новосибирск (индекс 29634) и Томск (индекс 29430) за 2014 г., выполняемых через каждые 0,5 и 3 ч соответственно. Проведено сравнение качества прогнозирования метеорологических полей для случая связанных процессов и случая прогнозирования каждого поля в отдельности.

DOI: 10.15372/AOO20160111
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


12.
Информация


Страницы: 88

Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину