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

2017 год, номер 3

1.
Коэффициенты столкновительного самоуширения и вероятности спонтанного излучения линий перехода 1000-0001 молекулы СО2

К.И. АРШИНОВ1, О.Н. КРАПИВНАЯ1, В.В. НЕВДАХ2
1Институт технической акустики НАН Беларуси, 210023, г. Витебск, пр. Людникова, 13, Беларусь
itaaki@yandex.ru
2Белорусский национальный технический университет, 220013, г. Минск, ул. Я. Коласа, 13, Беларусь
v.v.nev@bk.ru
Ключевые слова: углекислый газ, поглощение, коэффициент столкновительного самоуширения, вероятность спонтанного излучения, carbon dioxide, absorption, self-broadening coefficient, spontaneous emission probability
Страницы: 193-197
Подраздел: СПЕКТРОСКОПИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Измерены зависимости ненасыщенных коэффициентов поглощения (КП) чистого углекислого газа от давления в диапазоне 5–30 торр, когда контуры линий являются фойгтовскими, на центральных частотах линий R(8), R(22), R(34), P(22), P(36) перехода 1000–0001, используя стабилизированный по частоте перестраиваемый СО2–лазер в диапазоне температур 300–700 K. Для каждого значения температуры газа из системы уравнений для КП при разных давлениях методом наименьших квадратов решена обратная задача и определены величины коэффициента столкновительного самоуширения γCO2-CO2 и вероятности спонтанного излучения Amn. Предложена новая формула, описывающая зависимость γCO2-CO2(T).

DOI: 10.15372/AOO20170301
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
Влияние керровской нелинейности на филаментацию фемтосекундного импульса излучения в воздухе

Н.Г. ИВАНОВ1, В.Ф. ЛОСЕВ1,2
1Институт сильноточной электроники СО РАН, 634055, г. Томск, пр. Академический, 2/3
ivanov.ng@sibmail.com
2Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 634034, г. Томск, пр. Ленина, 30
losev@ogl.hcei.tsc.ru
Ключевые слова: керровская нелинейность, филаментация, фокусировка, суперконтинуум, Kerr nonlinearity, filamentation, focusing, supercontinuum
Страницы: 198-203
Подраздел: НЕЛИНЕЙНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В АТМОСФЕРЕ И ОКЕАНЕ

Аннотация >>
В работе экспериментально и теоретически исследуются условия филаментации лазерного пучка с фемтосекундной длительностью импульса при его фокусировке в воздухе. Демонстрируется хорошее согласие экспериментальных и расчетных данных без учета наличия плазмы в филаменте. Показывается, что при малой числовой апертуре (NA ≤ 2,15 x 10-3) керровская нелинейность играет определяющую роль при формировании, существовании и прекращении филамента. На начальном этапе эффект Керра приводит к самофокусировке части пучка и появлению филамента, на конечном этапе — к дефокусировке излучения и резкому уменьшению его осевой интенсивности за счет искажения волнового фронта пучка. При аберрационной фокусировке излучения после видимого филамента формируется пространственный квазисолитон вследствии баланса между керровской самофокусировкой и дифракционным расплыванием. Квазисолитон является источником направленного суперконтинуума белого цвета.

DOI: 10.15372/AOO20170302
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
Дистанционный детектор опасных веществ на основе перестраиваемого 13С16О2-лазера

Б.Г. АГЕЕВ, А.В. КЛИМКИН, А.Н. КУРЯК, К.Ю. ОСИПОВ, Ю.Н. ПОНОМАРЕВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
ageev@asd.iao.ru
Ключевые слова: дистанционное детектирование, СО-лазер , опасные вещества, remote detection, СОlaser , hazardous substances
Страницы: 204-208
Подраздел: ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ АТМОСФЕРЫ, ГИДРОСФЕРЫ И ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

Аннотация >>
Дано описание разработанного макета дистанционного детектора паров опасных веществ на основе перестраиваемого лазера на изотопе 13С16О2. Приведены результаты тестовых измерений пропускания излучения лазера парами органических жидкостей (ацетон, аммиак, этанол, бензин). Экспериментально реализовано дистанционное (до 100 м) детектирование паров ацетона и аммиака.

DOI: 10.15372/AOO20170303
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
Лидарные исследования резонансного рассеяния атмосферы на возбужденных ионах атомарного кислорода и азота

В.В. БЫЧКОВ1, И.Н. СЕРЕДКИН1, А.С. ПЕРЕЖОГИН1, Б.М. ШЕВЦОВ1, В.Н. МАРИЧЕВ2
1Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН, 684034, Камчатский край, Елизовский р-н, c. Паратунка, ул. Мирная, 7
vasily.v.bychkov@gmail.com
2Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
marichev@iao.ru
Ключевые слова: атмосфера, ионосфера, лидар, рассеяние, зондирование, atmosphere, ionosphere, lidar, sounding, scattering
Страницы: 209-213
Подраздел: ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ АТМОСФЕРЫ, ГИДРОСФЕРЫ И ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

Аннотация >>
Представлены результаты лидарного зондирования верхней и средней атмосферы на длинах волн 561 и 532 нм. Первая, с учетом ширины полосы излучения лазера, включает частоту, соответствующую резонансному переходу между возбужденными состояниями иона атомарного кислорода; вторая охватывает три возможных перехода между возбужденными состояниями ионов атомарного азота. Обсуждается возможность использования лидарного метода в исследованиях ионосферы. Физической основой этого метода может быть резонансное рассеяние на возбужденных ионах верхней атмосферы.

DOI: 10.15372/AOO20170304
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
Вариации монооксида углерода в атмосфере в условиях блокирования над европейской территорией России летом 2010 г. (по данным AIRS)

С.А. СИТНОВ1, И.И. МОХОВ1,2, А.В. ДЖОЛА1
1Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, 119017, г. Москва, Пыжевский пер., 3
sitnov@ifaran.ru
2Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, 119991 г. Москва, Ленинские Горы, 1
mokhov@ifaran.ru
Ключевые слова: монооксид углерода, СО, атмосферное блокирование, природные пожары, европейская территория России, лето 2010 г, наземные спектрометрические измерения СО, carbon monoxide, atmospheric blocking, wildfires, European Russia, summer 2010, AIRS, ground-based spectrometer CO measurements
Страницы: 214-221
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И БАЗЫ ДАННЫХ ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

Аннотация >>
По данным измерений содержания монооксида углерода (СО) в атмосфере спутниковым спектрометром AIRS исследуется пространственно-временная и высотно-временная изменчивость СО над европейской территорией России (ЕТР) в условиях атмосферного блокирования летом 2010 г. Данные спутниковых измерений СО в атмосферном столбе сопоставляются c данными наземных спектрометрических измерений общего содержания СО на Звенигородской научной станции Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН. Выявлены особенности эволюции поля содержания СО в атмосфере, обусловленные региональной атмосферной динамикой при омега-блокировании над ЕТР в период интенсивных пожаров.

DOI: 10.15372/AOO20170305
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
Математическое моделирование конвективной облачности в полярных регионах

А.Е. АЛОЯН1,2, В.О. АРУТЮНЯН1, А.Н. ЕРМАКОВ3
1Институт вычислительной математики РАН, 119333, г. Москва, ул. Губкина, 8
aloyan@m.inm.ras.ru
2Гидрометеорологический научно-исследовательский центр Российской Федерации, 123242, г. Москва, Большой Предтеченский пер., 11-13
3Институт энергетических проблем химической физики, 119334, г. Москва, Ленинский пр., 38, корп. 2
ayermakov@chph.ras.ru
Ключевые слова: численное моделирование, атмосфера, конвективная облачность, полярные мезомасштабные циклоны, конденсация, коагуляция, нуклеация, numerical simulation, atmosphere, convective cloudiness, polar mesoscale cyclones, condensation, coagulation, nucleation
Страницы: 222-226
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И БАЗЫ ДАННЫХ ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

Аннотация >>
Рассматривается трехмерная численная модель влажной конвекции и формирования конвективной облачности в атмосфере Арктики. Используется модель смешанных облаков с явным описанием жидкой и ледяной фаз и с учетом нестационарных уравнений спектра размеров облачных капель и ледяных частиц. Изучается возможность использования модели конвективной облачности для воспроизведения полярных мезомасштабных циклонов в атмосфере Арктики.

DOI: 10.15372/AOO20170306
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
Анализ вариаций скорости переноса сальтирующих песчинок

А.В. КАРПОВ, Р.А. ГУЩИН, О.И. ДАЦЕНКО
Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, 119017, г. Москва, Пыжевский пер., 3
karpov@ifaran.ru
Ключевые слова: динамика сальтации, прямые и обратные задачи, массовый поток сальтации, коэффициент скольжения, методика восстановления, saltation dynamics, direct and indirect problems, mass saltation flux, sliding coefficient, retrieving method
Страницы: 227-232
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И БАЗЫ ДАННЫХ ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

Аннотация >>
Разработана методика восстановления вертикального профиля массового потока сальтации по данным измерений профиля массовой концентрации сальтирующих песчинок и профиля скорости ветра в приповерхностном слое атмосферы. Методика основана на решении прямых и обратных задач динамики сальтирующих песчинок и нацелена на определение коэффициента скольжения песчинок. Результаты расчетов коэффициента скольжения песчинок сопоставлены с данными измерений в ветровых каналах. Выяснены условия попадания траекторий сальтирующих песчинок в диапазоны высот от 5 до 10 мм и от 10 до 20 мм. Проанализировано влияние вариаций диаметра, скорости и угла вылета песчинок, а также динамической скорости на коэффициент скольжения сальтирующих песчинок. Впервые получены оценки коэффициента скольжения для мелкого песка с размером частиц 100 мкм.

DOI: 10.15372/AOO20170307
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
Резонансное рассеяние солнечного света атомарным облаком при диффузионном расширении вещества

Н.И. КОСАРЕВ
Институт цветных металлов и материаловедения Сибирского федерального университета, 660025, г. Красноярск, пр. им. газеты «Красноярский рабочий», 95
kosarev_nikolai@mail.ru
Ключевые слова: перенос излучения, контур спектральной линии, доплеровская ширина, функция источников, коэффициент поглощения, radiation transport, contour of spectral line, Doppler width, source function, absorption coefficient
Страницы: 233-236
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И БАЗЫ ДАННЫХ ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

Аннотация >>
Численно исследуется перенос солнечного излучения в свободно расширяющемся сферическом атомарном облаке. Рассчитаны спектральные и пространственные характеристики поглощенного и рассеянного излучения, выявлено влияние на них скорости разлета среды.

DOI: 10.15372/AOO20170308
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
Анализ взаимосвязи климатических изменений и термокарстовых процессов в зоне многолетней мерзлоты Западной Сибири

В.Ю. ПОЛИЩУК1,2
1Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, 634055, г. Томск, пр. Академический, 10/3
vy_polishchuk@hotmail.com
2Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30
Ключевые слова: вечная мерзлота, космические снимки, термокарстовые озера, климатические изменения, Западная Сибирь, permafrost, space images, thermokarst lakes, climate change, Western Siberia
Страницы: 237-242
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И БАЗЫ ДАННЫХ ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

Аннотация >>
Представлены результаты дистанционного исследования динамики площадей термокарстовых озер за 35-летний период, проведенного на 29 тестовых участках в зоне многолетней мерзлоты Западной Сибири, которые показали тенденцию сокращения площадей озер за указанный период. Проанализированы временные ряды климатических параметров (температуры и уровня осадков), полученные по данным реанализа. Установлено, что повышение среднегодовой температуры сопровождается сокращением площадей озер в зоне многолетней мерзлоты Западной Сибири.

DOI: 10.15372/AOO20170309
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
Лабораторная демонстрация в воздухе красных и голубых диффузных мини-струй

В.А. ПАНАРИН, В.С. СКАКУН, Э.А. СОСНИН, В.Ф. ТАРАСЕНКО
Институт сильноточной электроники СО РАН, 634055, г. Томск, пр. Академический, 2/3
panarin@yandex.ru
Ключевые слова: переходные световые явления, спрайты, стартеры, голубые струи, экспериментальное моделирование, апокамп, transient luminous events, sprites, starters, blue jets, experimental simulation, apokamp
Страницы: 243-252
Подраздел: ИСТОЧНИКИ И ПРИЕМНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Проведены исследования импульсно-периодического разряда в воздухе при условиях, соответствующих режиму формирования диффузных мини-струй (апокампов). Подтверждено, что из плазмы разрядного канала, находящегося под плавающим потенциалом, формируются апокампы голубого и красного цветов. Показано, что апокампы, имеющие при низких давлениях размеры единицы - десятки сантиметров, обладают свойствами, присущими гигантским плазменным струям (спрайтам, стартерам и голубым струям), наблюдаемым в атмосфере Земли на высотах 17-100 км. Приводятся морфологические, спектральные и электрофизические параметры апокампов в различных условиях. Установлено, что при положительной полярности канала разряда плазменную мини-струю сформировать проще. Продемонстрировано постепенное изменение цвета диффузных струй с уменьшением давления воздуха.

DOI: 10.15372/AOO20170310
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
Лазер на парах европия

В.О. ТРОИЦКИЙ1, В.Г. СОКОВИКОВ1, А.Г. ФИЛОНОВ1, Д.В. ШИЯНОВ1,2
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
qel@asd.iao.ru
2Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 634034, г. Томск, пр. Ленина, 30
Ключевые слова: лазеры на парах металлов, газоразрядный способ накачки, генерация на атоме европия, генерация на ионе европия, metal vapor lasers, gas discharge excitation, lasing on europium atom, lasing on europium ion
Страницы: 253-258
Подраздел: ИСТОЧНИКИ И ПРИЕМНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментального исследования работы газоразрядного Ne-Eu-лазера. Идентифицированы генерационные линии, определены формы импульсов излучения в атоме и ионе европия в конкретных условиях эксперимента. Установлено влияние давления буферного газа Ne и частоты следования импульсов на энергетические характеристики лазера; определены их оптимальные значения. Показано, что при оптимальных условиях работы для соответствующих переходов мощность излучения составила 1 Вт на линии 1759 нм и 70 мВт на линии 664,5 нм.

DOI: 10.15372/AOO20170311
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


12.
Исследование процесса восстановления стационарного режима генерации CuBr-лазера

Н.А. ВАСНЕВ1,2, М.В. ТРИГУБ1,2, В.О. ТРОИЦКИЙ1, В.А. ДИМАКИ1, В.В. ВЛАСОВ1
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
vasnev.nickol@yandex.ru
2Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30
trigub@tpu.ru
Ключевые слова: CuBr-лазер, цуговый режим, последовательность импульсов, лазерная генерация, накопительная емкость, CuBr laser, train of pulses, train mode, laser generation, storage capacity
Страницы: 259-263
Подраздел: ИСТОЧНИКИ И ПРИЕМНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Представлены результаты исследования процесса восстановления стационарного режима генерации лазера на парах бромида меди при работе в цуговом режиме. Исследования проводились на макете CuBr-лазера с компьютерным управлением и возможностью реализации импульсно-периодического, цугового и ждущего режимов. Показано, что длительность процесса восстановления стационарного режима генерации зависит от продолжительности паузы в цуговом режиме и накопительной емкости источника накачки; определены характерные временные интервалы процесса восстановления и их зависимость от длительности паузы. Показано существование временной задержки между началом подачи импульсов накачки после паузы и появлением импульсов генерации. В диапазоне длительности паузы от 0,2 до 10 мс наблюдается увеличение времени отсутствия генерации. При длительности паузы 10 мс и более время отсутствия генерации стабилизируется и составляет порядка 15 мс.

DOI: 10.15372/AOO20170312
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


13.
Высокий КПД CuBr-лазера в режиме сдвоенных импульсов накачки

А.И. ФЕДОРОВ1, Д.В. ШИЯНОВ1,2
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
fedorov@asd.iao.ru
2Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30
qel@asd.iao.ru
Ключевые слова: СuBr-лазер, средняя мощность излучения, режим сдвоенных импульсов накачки, импульс диссоциации, удельная энергия, КПД лазера, СuBr laser, average output power, double-pulsed excitation, dissociation pulse, energy density, laser efficiency
Страницы: 264-266
Подраздел: ИСТОЧНИКИ И ПРИЕМНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Приведены результаты исследований характеристик CuBr-лазера, работающего в режиме сдвоенных импульсов накачки с частотой повторения импульсов генерации 50 Гц. Рассмотрены возможности повышения эффективности лазера за счет оптимизации параметров импульса возбуждения и его согласования с импедансом плазмы активной среды, образуемой диссоциирующим импульсом накачки. Получен КПД лазера 2,56% по импульсу возбуждения со средней мощностью 16 мВт и временной задержкой между импульсами диссоциации и возбуждения 150 мкс. Удельная энергия диссоциирующего импульса составила 22 мДж/cм3, возбуждающего - 0,4 мДж/cм3. Введение в схему возбуждения дросселя насыщения позволило получить максимальный КПД 2,7%.

DOI: 10.15372/AOO20170313
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину