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 5

1.
Динамика световых структур при филаментации фемтосекундных лазерных импульсов в воздухе

А.А. ЗЕМЛЯНОВ, А.Д. БУЛЫГИН, Ю.Э. ГЕЙНЦ, О.В. МИНИНА
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
zaa@iao.ru
Ключевые слова: самофокусировка, филаментация, дифракционно-лучевая трубка, постфиламентационный канал, self-focusing, filamentation, diffraction-beam tube, post-filamentation channel
Страницы: 359-368
Подраздел: РАСПРОСТРАНЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛН

Аннотация >>
Разработана модель одиночной филаментации мощного фемтосекундного импульса титан-сапфирового лазера в воздухе на основе построения эволюционных зависимостей фазовых и амплитудных характеристик светового поля, найденных в результате численного решения нелинейного уравнения Шрёдингера. Показана фундаментальная роль аберрационных и дифракционных эффектов при формировании локализованных динамических световых структур вблизи оси распространения. Установлено, что угловая расходимость интегрального по времени постфиламентационного светового канала при фиксированной пиковой мощности импульса уменьшается с ростом радиуса пучка лазерного излучения, достигая насыщения при значении радиуса больше 1 мм.

DOI: 10.15372/AOO20160501
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
Статистика импульсных лагерр-гауссовых пучков в турбулентной атмосфере

В.А. БАНАХ, Л.О. ГЕРАСИМОВА, А.В. ФАЛИЦ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
banakh@iao.ru
Ключевые слова: лагерр-гауссов пучок, импульсное излучение, турбулентная атмосфера, параболическое волновое уравнение, метод расщепления по физическим факторам, комплексная спектральная амплитуда, Laguerre-Gaussian beam, short pulse, turbulent atmosphere, parabolic wave equation, method of splitting into physical factors, complex spectral amplitude
Страницы: 369-376
Подраздел: РАСПРОСТРАНЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛН

Аннотация >>
На основе численного решения параболического волнового уравнения для комплексной спектральной амплитуды поля волны методом расщепления по физическим факторам проведено исследование флуктуаций плотности энергии импульсного излучения для разных мод лагерр-гауссова пучка в зависимости от турбулентных условий на трассе распространения. Показано, что относительная дисперсия плотности энергии импульсного излучения при фемтосекундной длительности импульса с усилением оптической турбулентности становится существенно меньше относительной дисперсии интенсивности непрерывного излучения и, в отличие от последней, может принимать значения меньше единицы. Чем больше порядок моды лагерр-гауссова пучка и меньше длительность импульса, тем меньше флуктуации плотности энергии. Уровень остаточной пространственной корреляции сильных флуктуаций плотности энергии импульсного излучения превышает уровень корреляции интенсивности непрерывного излучения для всех рассмотренных мод лагерр-гауссова пучка, и характерная для сильных флуктуаций интенсивности непрерывного излучения двухмасштабная структура пространственной корреляции в случае импульсного излучения менее выражена.

DOI: 10.15372/AOO20160502
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
Нормированная временная автокорреляционная функция флуктуаций рассеянного излучения фокусированного лазерного пучка (0,63 мкм) в приземной атмосфере в дожде, мороси, тумане и дымке

Н.А. ВОСТРЕЦОВ, А.Ф. ЖУКОВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
vna@ioa.ru
Ключевые слова: временная автокорреляционная функция, время корреляции, фокусированный пучок, рассеянное излучение, дождь, морось, туман, дымка, temporal autocorrelation function, time of the correlation, focused beam, scattered radiation, rain, drizzle, fog, haze
Страницы: 377-379
Подраздел: РАСПРОСТРАНЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛН

Аннотация >>
Проведены измерения нормированной временной автокорреляционной функции флуктуаций рассеянного излучения фокусированного лазерного пучка (0,63 мкм) в приземной атмосфере в атмосферных осадках (дожде, мороси), тумане и дымке на трассе длиной 130 м. Установлено, что время корреляции флуктуаций рассеянного излучения фокусированного лазерного пучка в дожде, мороси и дымке уменьшается с ростом перпендикулярной составляющей к трассе скорости ветра при сходных атмосферных условиях (при близких значениях оптической толщи и размера частиц). Время корреляции в мороси больше, чем в дожде, время корреляции в дымке больше, чем в дожде и мороси, а в тумане время корреляции больше на порядок и более, чем в дожде.

DOI: 10.15372/AOO20160503
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
ИК-спектры поглощения CO2, C2H4, C2H6 в нанопорах SiO2/Al2O3-аэрогеля

Т.М. ПЕТРОВА1, Ю.Н. ПОНОМАРЕВ1, А.А. СОЛОДОВ1, А.М. СОЛОДОВ1, Е.А. ГЛАЗКОВА2,3, О.В. БАКИНА2,3, М.И. ЛЕРНЕР2,3
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
tanja@iao.ru
2Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, 634055, г. Томск, пр. Академический, 2/1
eagl@ispms.tsc.ru
3Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30
ovbakina@ispms.tsc.ru
Ключевые слова: аэрогель, нанопоры, спектры поглощения, CH, CO, CH, aerogel, nanopores, absorption spectra
Страницы: 380-385
Подраздел: СПЕКТРОСКОПИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Впервые проведены исследования трансформации спектров поглощения молекул C2H4, CO2 и C2H6, находящихся в нанопорах SiO2/Al2O3-аэрогеля, по сравнению со спектрами этих молекул в свободном газе. Показано, что в нанопорах SiO2/Al2O3-аэрогеля интегральные интенсивности C2H4 в диапазоне 5700-6250 см-1, CO2 в диапазоне 4760-5160 см-1, C2H6 в диапазоне 2830-3030 см-1 выше в 13,3, 15 и 18 раз соответственно

DOI: 10.15372/AOO20160504
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
Информационная система для решения задач молекулярной спектроскопии. 6. Систематизация спектроскопических данных по дейтерозамещенным изотопологам молекулы сероводорода

А.Ю. АХЛЕСТИН, С.С. ВОРОНИНА, О.В. НАУМЕНКО, Е.Р. ПОЛОВЦЕВА, А.З. ФАЗЛИЕВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
lexa@iao.ru
Ключевые слова: дейтерозамещенные изотопологи молекулы сероводорода, информационная система W@DIS, колебательно-вращательные переходы, уровни энергии, deutero-substituted isotopologues of hydrogen sulphide molecule, information system W@DIS, vibration-rotational transitions, energy levels
Страницы: 386-396
Подраздел: СПЕКТРОСКОПИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Представлено описание свойств опубликованных данных о параметрах спектральных линий молекул сероводорода- d 1(- d 2) (HDS, HD34S, D2S и D234S). Бóльшая часть свойств связана с результатами анализа качества вакуумных волновых чисел, характеризующих переходы, обусловленные поглощением молекулами излучения. Описаны два приложения из информационной системы W@DIS для работы с полным списком идентифицированных переходов и для просмотра результатов анализа бинарных отношений между источниками данных, содержащих параметры спектральных функций, полученных из измерений. Результаты автоматического анализа качества данных дополнены экспертной оценкой качества волновых чисел для молекул сероводорода- d 1(- d 2). Колебательно-вращательные переходы и уровни энергии изотопологов сероводорода размещены в базе данных, а их свойства собраны в онтологической базе знаний и доступны в сети Интернет в информационной системе W@DIS (http://wadis.saga.iao.ru/).

DOI: 10.15372/AOO20160505
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
Три алгоритма статистического моделирования в задачах оптической связи на рассеянном излучении и бистатического зондирования

В.В. БЕЛОВ1,2, М.В. ТАРАСЕНКОВ1,2
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
Belov@iao.ru
2Национальный исследовательский Томский государственный университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36
tmv@iao.ru
Ключевые слова: метод Монте-Карло, многократное рассеяние, оптическая связь, бистатическое зондирование, импульсная реакция, method of Monte Carlo, repeated dispersion, optical communication, bistatic sensing, pulse reaction
Страницы: 397-403
Подраздел: ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ АТМОСФЕРЫ, ГИДРОСФЕРЫ И ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

Аннотация >>
Рассматриваются три алгоритма метода Монте-Карло для расчета импульсной реакции в каналах лазерного зондирования и связи: алгоритм локальной оценки, двойной локальной оценки и предлагаемый модифицированный алгоритм двойной локальной оценки. Показаны результаты тестирования алгоритмов и их сравнения. Для случая однородной среды проведено сравнение трудоемкостей алгоритмов, показывающее, для каких условий предлагаемый алгоритм имеет преимущество по сравнению с алгоритмом двойной локальной оценки. Выполнена оценка вклада двукратного рассеяния и рассеяния третьей и выше кратности. Высокий вклад многократного рассеяния обосновывает целесообразность применения метода Монте-Карло для решения подобных задач.

DOI: 10.15372/AOO20160506
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
Многочастотное лидарное зондирование атмосферного аэрозоля в условиях информационной неопределенности

С.А. ЛЫСЕНКО, М.М. КУГЕЙКО, В.В. ХОМИЧ
Белорусский государственный университет, 220030, г. Минск, пр. Независимости, 4, Беларусь
lisenko@bsu.by
Ключевые слова: аэрозоль, оптические параметры, микрофизические параметры, многочастотное зондирование, обратная задача, бескалибровочный метод, aerosol, optical parameters, microphysical parameters, multifrequency sensing, inverse problem, calibration-free method
Страницы: 404-413
Подраздел: ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ АТМОСФЕРЫ, ГИДРОСФЕРЫ И ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

Аннотация >>
Предложен метод решения обратной задачи многочастотного лидарного зондирования атмосферного аэрозоля, позволяющий восстанавливать пространственные распределения объемных концентраций аэрозольных компонентов, интегральное по трассе зондирования распределение аэрозольных частиц по размерам и комплексный показатель преломления частиц без каких-либо дополнительных данных для калибровки лидара и доопределения обратной задачи. Метод основан на предположении, что средние размеры, дисперсии размеров и комплексные показатели преломления частиц каждой аэрозольной компоненты не меняются вдоль трассы зондирования, а количество спектральных каналов лидара больше количества аэрозольных компонентов. В этом случае система уравнений для спектрально-пространственных отсчетов лидарного сигнала оказывается переопределенной, и ее численное решение позволяет определять не только микрофизические параметры аэрозоля, но и калибровочные константы лидара на его рабочих длинах волн. Приведены примеры обработки лидарных сигналов упругого и комбинационного рассеяния модельной аэродисперсной среды на длинах волн λ0 = 0,355; 0,532; 1,064 мкм и λR = 0,387; 0,607 мкм соответственно. Показано, что микрофизические параметры мелкодисперсной компоненты аэрозоля (размерами до 1-2 мкм) восстанавливаются из сигналов с погрешностями < 10%, а погрешности определения микрофизических параметров грубодисперсных частиц существенно зависят от величины их вклада в оптическое пропускание среды. Коэффициенты аэрозольного ослабления и обратного рассеяния, рассчитываемые по восстановленным микрофизическим параметрам аэрозоля, отличаются от их фактических значений на единицы процентов.

DOI: 10.15372/AOO20160507
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
Анализ состояния растительности нефтедобывающих территорий Томской области с применением данных дистанционного зондирования

С.К. КОБЗАРЬ1, Т.О. ПЕРЕМИТИНА2, И.Г. ЯЩЕНКО2
1Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 634034, г. Томск, пр. Ленина, 40
silver-gold.3@mail.ru
2Институт химии нефти СО РАН, 634021, г. Томск, пр. Академический, 3
peremitinat@mail.ru
Ключевые слова: окружающая среда, космические снимки, геоинформационные системы, месторождения нефти, environment, satellite images, geoinformation systems, oil field
Страницы: 414-418
Подраздел: ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ АТМОСФЕРЫ, ГИДРОСФЕРЫ И ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

Аннотация >>
Проведен мониторинг состояния растительного покрова нефтедобывающих территорий Западной Сибири за период 2010-2015 гг. с использованием тематических продуктов MODIS. Предложен подход к оценке воздействия различных факторов на экологию нефтегазодобывающих территорий на основе дистанционных исследований состояния растительного покрова по значению коэффициента NDVI. Апробация предложенного подхода проведена для техногенно-нарушенных территорий четырех нефтяных месторождений Томской области - Крапивинского, Мыльджинского, Лугинецкого и Урманского. Дополнительно в качестве фонового участка исследована территория Государственного природного заказника областного значения «Оглатский».

DOI: 10.15372/AOO20160508
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
Оценка интенсивности и размеров острова тепла и влаги в г. Томск на основе прямых измерений

Н.В. ДУДОРОВА, Б.Д. БЕЛАН
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
ninosh@mail.ru
Ключевые слова: городской остров тепла и влаги, мобильная станция, urban heat and moisture island, mobile station
Страницы: 419-425
Подраздел: АТМОСФЕРНАЯ РАДИАЦИЯ, ОПТИЧЕСКАЯ ПОГОДА И КЛИМАТ

Аннотация >>
С помощью мобильной станции АКВ-2 было проведено 12 серий измерений температуры и влажности воздуха в г. Томск и на его окраинах в разные сезоны года и при различных погодных условиях. Показано, что во все сезоны наблюдается остров тепла, среднее приращение температуры в городе составляет 2 °С зимой и 1 °С летом. Поля абсолютной влажности воздуха в Томске в теплое и холодное полугодия существенно различаются. Показано, что зимой источники влажности носят преимущественно антропогенный характер, а летом влажность в городе имеет естественное происхождение.

DOI: 10.15372/AOO20160509
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
Оценка факторов, определяющих формирование городского острова тепла в г. Томск

Н.В. ДУДОРОВА, Б.Д. БЕЛАН
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
ninosh@mail.ru
Ключевые слова: интенсивность городского острова тепла, тепловой баланс подстилающей поверхности, потоки тепла и радиации, intensity of urban heat island, heat balance of the underlying surface, heat and radiation flows
Страницы: 426-436
Подраздел: АТМОСФЕРНАЯ РАДИАЦИЯ, ОПТИЧЕСКАЯ ПОГОДА И КЛИМАТ

Аннотация >>
Определен относительный вклад основных факторов возникновения острова тепла в г. Томск. Показано, что основной вклад в образование острова тепла в Томске вносят антропогенные выбросы тепла (80-90% зимой, 40-50% летом) и поглощение городской подстилающей поверхностью коротковолновой радиации (5-15% зимой, 40-50% летом). Поглощение городской подстилающей поверхностью длинноволновой радиации, поглощение влагой и примесями, а также затраты тепла на испарение незначительны. Показано, что турбулентный поток тепла препятствует линейному увеличению интенсивности острова тепла при увеличении суммы потоков излучения, обеспечивающих приход энергии в область острова тепла. За счет увеличения турбулентного потока тепла в Томске происходит вынос 40-50% поглощенной энергии летом и 20-30% зимой. Предложено выражение, позволяющее рассчитать интенсивность острова тепла в разные сезоны года, время суток, а также при различных атмосферных условиях на основе измерения метеовеличин на стационарном посту наблюдения.

DOI: 10.15372/AOO20160510
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
ВУФ-излучение гетероядерных димеров и его усиление в плазме высоковольтного наносекундного разряда, инициируемого убегающими электронами, в смеси Ar-Xe

Д.А. СОРОКИН, М.И. ЛОМАЕВ, В.Ф. ТАРАСЕНКО
Институт сильноточной электроники СО РАН, 634055, г. Томск, пр. Академический, 2/3
SDmA-70@loi.hcei.tsc.ru
Ключевые слова: ВУФ-излучение, гетероядерный димер, гомоядерный димер, высоковольтный наносекундный разряд, убегающие электроны, VUV radiation, heteronuclear dimer, homonuclear dimer, high-voltage nanosecond discharge, runaway electrons
Страницы: 437-442
Подраздел: ИСТОЧНИКИ И ПРИЕМНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
При возбуждении бинарной смеси инертных газов Ar-Xe при давлении 400 мбар высоковольтным наносекундным разрядом, инициируемым убегающими электронами, зарегистрировано узкополосное излучение ВУФ-диапазона спектра (вблизи длины волны 147 нм), соответствующее оптическому переходу гетероядерного димера ArXe. Обнаружены усилительные свойства плазмы разряда в отношении данного излучения.

DOI: 10.15372/AOO20160511
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


12.
Влияние размера сферических микрокапсул на пространственное распределение поглощенной энергии лазерного излучения

Ю.Э. ГЕЙНЦ, А.А. ЗЕМЛЯНОВ, Е.К. ПАНИНА
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
ygeints@iao.ru
Ключевые слова: микрокапсула, метод численной электродинамики, microcapsule, method of computational electrodynamics
Страницы: 443-448
Подраздел: ИСТОЧНИКИ И ПРИЕМНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Рассмотрены особенности формирования оптических полей в композитных сферических микрокапсулах различного радиуса, состоящих из полимерной поглощающей оболочки и непоглощающего жидкого ядра. С помощью численного моделирования показано, что изменение толщины оболочки, наращенной на ядро фиксированного радиуса, и величины коэффициента ее собственного поглощения излучения меняет характер пространственного распределения и амплитудные характеристики поглощенной мощности. Варьирование данных параметров позволяет менять положение и пиковые значения областей эффективного объемного поглощения частиц, а следовательно, создает благоприятные условия для вскрытия их оболочек в нужных пространственных зонах. Это важно для решения практических задач, связанных с проблемой высвобождения содержимого микрокапсул.

DOI: 10.15372/AOO20160512
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


13.
Дальность видимости светодиодных сигнальных огней взлетно-посадочной полосы

Г.А. КАЛОШИН1, Г.Г. МАТВИЕНКО1, С.А. ШИШКИН1, В.И. АНИСИМОВ2, В.В. БУТУЗОВ2, В.В. ЖУКОВ2
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
gkaloshin@iao.ru
2Научно-исследовательский институт «Экран», 443022, г. Самара, пр. Кирова, 24
mail@niiekran.ru
Ключевые слова: аэрозольное ослабление, дальность видимости, перенос излучения, светодиодные огни, система посадки, программный пакет, aerosol extinction, visibility range, radiative transfer, light emitted diode (LED) lights, landing system, software package
Страницы: 449-454
Подраздел: ИСТОЧНИКИ И ПРИЕМНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Приведены результаты расчетов силы света светодиодных огней (СДО), необходимых для уверенного визуального обнаружения огней взлетно-посадочной полосы (ВПП) в реальных условиях эксплуатации. Рассмотрены следующие варианты СДО ВПП: входные огни, посадочные огни последних 600 м ВПП и ограничительные огни. Выбраны пороговые уровни обнаружения. Приведен анализ эффективности СДО ВПП в различных метеоусловиях ночью, в сумерках и днем, а также рассмотрены вопросы ступенчатой регулировки силы света СДО в соответствии с нормами ИКАО.

DOI: 10.15372/AOO20160513
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину