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 9

1.
Глобальная самофокусировка и особенности множественной филаментации излучения субтераваттного титан-сапфирового лазера с сантиметровым диаметром выходной апертуры на 150-метровой трассе

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, постфиламентационный световой канал, воздух, laser radiation, femtosecond pulse, self-focusing, filamentation, postfilament light channels, focusing, air
Страницы: 727-732
Подраздел: НЕЛИНЕЙНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В АТМОСФЕРЕ И ОКЕАНЕ

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментов по исследованию формирования и распространения постфиламентационных каналов на контролируемой трассе протяженностью 150 м для коллимированных пучков различного диаметра. При множественной филаментации лазерный пучок сжимается в глобальный фокус, после прохождения которого его угловая расходимость существенно превосходит расходимость сформированных при филаментации постфиламентационных каналов. Показано, что интенсивность в постфиламентационных каналах достаточна для формирования множественной филаментации в оптических элементах на дистанциях, значительно превосходящих протяженность области филаментации.

DOI: 10.15372/AOO20170901
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
Органический аэрозоль в атмосфере Сибири и Арктики. Ч. 2. Вертикальное распределение

М.Ю. АРШИНОВ1, Б.Д. БЕЛАН1, С.Б. БЕЛАН1, Н.Г. ВОРОНЕЦКАЯ2, А.К. ГОЛОВКО2, Д.К. ДАВЫДОВ1, Г.А. ИВЛЕВ1, А.С. КОЗЛОВ3, С.Б. МАЛЫШКИН3, Г.С. ПЕВНЕВА2, Д.В. СИМОНЕНКОВ1, А.В. ФОФОНОВ1
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
michael@iao.ru
2Институт химии нефти СО РАН, 634021, г. Томск, пр. Академический, 4
voronetskaya@ipc.tsc.ru
3Институт химической кинетики и горения СО РАН им. В.В. Воеводского, 630090, г. Новосибирск, ул. Институтская, 3
kozlov@kinetics.nsc.ru
Ключевые слова: атмосферный аэрозоль, состав, углеводороды, atmospheric aerosol, composition, hydrocarbons
Страницы: 733-739
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И БАЗЫ ДАННЫХ ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

Аннотация >>
Исследования вертикального распределения органического компонента аэрозоля в пограничном слое и свободной атмосфере проводились путем отбора проб с борта самолета-лаборатории Ту-134 «Оптик». При этом высотный диапазон был разбит на два слоя: 0,5-2,0 и 3,0-7,0 км. Показано, что вертикальное распределение органического компонента аэрозоля имеет экспоненциальный характер убывания концентрации с высотой. Падение концентрации от приземного слоя воздуха до высоты свободной тропосферы составляет 7,5 раз. Максимальная концентрация в приземном слое воздуха наблюдается для соединения н-С19Н40. В пограничном слое и свободной атмосфере максимум концентрации характерен для н-С17Н36. В свободной тропосфере соединения тяжелее н-С22Н46 фиксируются только на уровне следовых концентраций. В течение года происходит перераспределение органического компонента аэрозоля между приземным и пограничным слоями атмосферы.

DOI: 10.15372/AOO20170902
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
Органический аэрозоль в атмосфере Сибири и Арктики. Ч. 3. Продукты лесных пожаров

П.Н. АНТОХИН1, В.Г. АРШИНОВА1, М.Ю. АРШИНОВ1, Б.Д. БЕЛАН1, С.Б. БЕЛАН1, Н.Г. ВОРОНЕЦКАЯ2, А.К. ГОЛОВКО2, Д.К. ДАВЫДОВ1, Г.А. ИВЛЕВ1, А.В. КОЗЛОВ1, А.С. КОЗЛОВ3, С.Б. МАЛЫШКИН3, Г.С. ПЕВНЕВА2, Т.М. РАССКАЗЧИКОВА1, Д.Е. САВКИН1, Д.В. СИМОНЕНКОВ1, Т.К. СКЛЯДНЕВА1, Г.Н. ТОЛМАЧЕВ1, А.В. ФОФОНОВ1
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
apn@iao.ru
2Институт химии нефти СО РАН, 634021, г. Томск, пр. Академический, 4
voronetskaya@ipc.tsc.ru
3Институт химической кинетики и горения СО РАН им. В.В. Воеводского, 630090, г. Новосибирск, ул. Институтская, 3
kozlov@kinetics.nsc.ru
Ключевые слова: атмосферный аэрозоль, состав, углеводороды, atmospheric aerosol, composition, hydrocarbons
Страницы: 740-749
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И БАЗЫ ДАННЫХ ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

Аннотация >>
Для определения вклада лесных пожаров в содержание органического компонента аэрозоля использованы данные двух летных кампаний, выполнявшихся по маршруту Новосибирск - Якутск - Новосибирск в 2012 и 2013 гг. Кампания 2012 г. проходила в условиях обширных лесных пожаров на территории Сибири, кампания 2013 г., наоборот, в фоновых условиях. Анализ отобранных проб аэрозоля показал, что концентрация органических соединений при пожарах по сравнению с фоновыми условиями возрастает в среднем до 35 раз в приземном слое воздуха и от 3 до 23 раз в свободной атмосфере. Состав органической компоненты в свободной атмосфере изменяется при пожарах в зависимости от района. На участке Томск - Мирный в составе аэрозольных частиц преобладают н-алканы н-19Н40 - н21Н44; от Мирного до Якутска основной максимум концентраций приходится на высокомолекулярные соединения н19Н40 - н25Н52; на участке Братск - Новосибирск в составе частиц преобладают низкомолекулярные н-алканы н12Н26 - н18Н38.

DOI: 10.15372/AOO20170903
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
Пространственно-временная изменчивость распределения прозрачности вод в северо-западной части Черного моря

А.С. КУКУШКИН
Морской гидрофизический институт РАН, 299011, г. Севастополь, ул. Капитанская, 2
kukushkinas@mail.ru
Ключевые слова: прозрачность, биомасса фитопланктона, хлорофилл а, речной сток, гидрометеорологические условия, transparency, phytoplankton biomass, chlorophyll a, river run-off, hydrometeorological conditions
Страницы: 750-762
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И БАЗЫ ДАННЫХ ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

Аннотация >>
На основе данных многолетних (1963-2000 гг.) наблюдений глубины видимости белого диска проанализированы особенности распределения прозрачности вод в северо-западной части Черного моря в годовом цикле и получены статистические оценки сезонных изменений в районах, различающихся по степени влияния на их гидрофизические характеристики речного стока и вод открытой части моря. Внутригодовые изменения прозрачности вод в этих районах хорошо согласуются с внутригодовыми изменениями биомассы фитопланктона и солености вод. Показано, что на протяжении длительного периода (1950-2013 гг.) межгодовые сезонные изменения прозрачности (по измеренным и восстановленным с помощью модели на основе нейронной сети данным) удовлетворительно согласуются с межгодовыми изменениями гидробиологических параметров. Рассмотрена зависимость изменений этих параметров от региональных гидрометеорологических условий в годы события Эль-Ниньо - Южное колебание и в годы его отсутствия.

DOI: 10.15372/AOO20170904
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
Быстрый алгоритм восстановления карт загрязненности атмосферы мелкодисперсными аэрозольными частицами по многоспектральным снимкам из космоса

С.А. ЛЫСЕНКО
Белорусский государственный университет, 220023, г. Минск, пр. Независимости, 4, Беларусь
optobaritone@gmail.ru
Ключевые слова: мелкодисперсные частицы, оптическое дистанционное зондирование, коэффициенты яркости, регрессионные соотношения, многоспектральные снимки из космоса, оперативная обработка, карты аэрозольных загрязнений атмосферы, aerosol, fine particles, optical remote sensing, top of atmosphere reflectance, regressions, multi-spectral satellite images, operational data processing, maps of atmospheric particulate matter
Страницы: 763-774
Подраздел: АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Предложен алгоритм восстановления полных содержаний в атмосфере мелкодисперсных частиц (диаметром менее 1,0 и 2,5 мкм) по многоспектральным снимкам из космоса в видимой области спектра электромагнитного излучения. Алгоритм основан на регрессионных соотношениях между спектральными коэффициентами яркости на верхней границе атмосферы, микрофизическими параметрами аэрозоля и геометрическими параметрами спутниковой сцены. Уравнения регрессий строятся на основе расчетов коэффициентов яркости в спектральных каналах спутниковой аппаратуры для ансамбля случайно сгенерированных параметров модели переноса излучения в атмосфере и геометрических параметров спутниковых сцен. В дальнейшем это позволяет в оперативном режиме получать карты загрязнений атмосферы мелкодисперсными фракциями аэрозоля напрямую из спутниковых снимков, без решения некорректных обратных задач по переносу солнечного излучения в атмосфере и аэрозольному светорассеянию. Предложенный алгоритм реализован и апробирован для спутниковой аппаратуры MERIS (Medium Resolution Imaging Spectrometer). Сравнение результатов обработки снимков MERIS с данными наземной радиометрической сети AERONET (Aerosol Robotic Network) по полным содержаниям в атмосфере мелкодисперсных аэрозольных фракций демонстрирует среднеквадратическое отклонение ~ 0,5 мкг/см2. Показана возможность использования разработанного алгоритма для оперативного слежения за региональным и трансграничным переносами аэрозольных загрязнений атмосферы во время природных пожаров.

DOI: 10.15372/AOO20170905
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
Атмосферная коррекция многоспектральных спутниковых снимков на основе аппроксимационной модели переноса солнечного излучения

С.А. ЛЫСЕНКО
Белорусский государственный университет, 220023, г. Минск, пр. Независимости, 4, Беларусь
optobaritone@gmail.ru
Ключевые слова: многоспектральные спутниковые снимки, альбедо поверхности, аэрозольная оптическая толщина, атмосферная коррекция, модель переноса излучения, обратная задача, multispectral satellite imagery, surface albedo, aerosol optical thickness, atmospheric correction, radiative transfer model, inverse problem
Страницы: 775-788
Подраздел: АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Разработана модель переноса солнечного излучения в атмосфере Земли, позволяющая в явном виде рассчитывать ее передаточные характеристики (коэффициенты яркости, функцию пропускания и сферическое альбедо) в окнах прозрачности видимого и ближнего ИК-диапазонов в зависимости от приземного давления воздуха (или высоты местности), оптических параметров аэрозоля и углов, характеризующих положение Солнца и спутниковой системы относительно площадки земной поверхности. Данная модель основана на спектрально зависящих аппроксимационных выражениях, которые получены с использованием программного кода для решения уравнения переноса излучения DISORT. Исследовано влияние высотной стратификации оптических параметров атмосферы на точность восстановления спектрального альбедо подстилающей поверхности из коэффициентов яркости на верхней границе атмосферы. Предложен алгоритм радиометрической коррекции многоспектральных спутниковых снимков на основе разработанной модели и проведена его апробация на данных аппаратуры MERIS (Medium Resolution Imaging Spectrometer). Показаны существенное улучшение качества изображения объектов земной поверхности и адекватность воспроизведения их спектральных отражательных характеристик после учета влияния на спутниковые снимки процессов взаимодействия оптического излучения с атмосферой и эффекта бокового подсвета.

DOI: 10.15372/AOO20170906
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
Определение статистических моментов уклонов морской поверхности оптическими сканерами

А.С. ЗАПЕВАЛОВ
Морской гидрофизический институт РАН, 299011, г. Севастополь, ул. Капитанская, 2
sevzepter@mail.ru
Ключевые слова: уклоны морской поверхности, асимметрия, эксцесс, оптические сканеры, солнечный свет, sea surface slopes, skewness, kurtosis, optical scanners, sunlight
Страницы: 789-793
Подраздел: АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Анализируется возможность определения асимметрии и эксцесса распределения уклонов морской поверхности по данным измерений оптическими сканерами космического базирования. Показано, что эти данные не позволяют точно восстановить значения асимметрии и эксцесса. Ограничения точности обусловлены двумя факторами: эмпирическая плотность вероятностей уклонов, построенная по данным оптических сканеров, определена в ограниченной области изменений уклонов; используемая при расчетах модель Кокса-Манка также определена в ограниченной области.

DOI: 10.15372/AOO20170907
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
Разработка алгоритмов определения распределения метана в атмосфере из спектров спутникового радиометра IASI/METOP

М.Ю. ХАМАТНУРОВА, К.Г. ГРИБАНОВ, В.И. ЗАХАРОВ
Уральский федеральный университет, 620083, г. Екатеринбург, ул. Ленина, 51
m.kolyasnikova@yandex.ru
Ключевые слова: зондирование атмосферы со спутников, обратные задачи, satellite atmospheric remote sensing, inverse problems
Страницы: 794-798
Подраздел: АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Исследуется возможность использования метода Левенберга-Марквардта, модифицированного для случая отсутствия априорной информации в виде ковариационных матриц вертикальных профилей метана, с целью определения полного содержания метана в атмосферном столбе из спектров радиометра IASI/METOP. Модифицированный метод Левенберга-Марквардта и алгоритм определения его параметра реализованы программно вместе с технологией нахождения апостериорной матрицы ошибок решения и ядра усреднения для каждого спектра, что позволяет осуществлять отбор приемлемых результатов на основе свойств данных матриц. Сравнение результатов со стандартными продуктами сенсора IASI по полному содержанию метана, полученному из тех же спектров, продемонстрировало их удовлетворительное согласие.

DOI: 10.15372/AOO20170908
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
Исследование отклика фотосинтетического аппарата ели сибирской (Picea obovata Ledeb.) на двухлетнее воздействие повышенных доз УФ-В-радиации

В.В. ЗУЕВ, Н.Е. ЗУЕВА, Е.М. КОРОТКОВА, О.Г. БЕНДЕР
Институт мониторинга климатических и экологических систем CO РАН, 634055, г. Томск, пр. Академический, 10/3
vvzuev@imces.ru
Ключевые слова: фотосинтетический аппарат, УФ-В-радиация, наблюдаемый фотосинтез, транспирация, водный баланс, photosynthetic apparatus, UV-B radiation, observed photosynthesis, transpiration, water balance
Страницы: 799-805
Подраздел: РАДИАЦИЯ И БИОСФЕРА

Аннотация >>
Рассмотрены результаты двухлетнего эксперимента по изучению воздействия повышенных доз ультрафиолетовой радиации на длине волны 308 нм на фотосинтетический аппарат (ФСА) саженцев ели сибирской (Picea obovata Ledeb.). Установлено, что коротковолновая УФ-В-радиация оказывает существенное негативное влияние на ФСА хвои с явно выраженным кумулятивным эффектом. Показано, что во 2-й год эксперимента наблюдалось более сильное, по сравнению с 1-м, подавление интенсивности фотосинтеза и транспирации ранее подвергавшейся облучению двухлетней хвои, а также однолетней хвои облучаемых растений, формирование зачатков которой происходило в июле-сентябре предыдущего вегетационного периода. Установлено, что водный баланс хвои растений как облучаемой, так и необлучаемой групп соответствовал сезонным нормам, а понижение интенсивности транспирации облучаемых растений обусловлено необходимостью поддержания водного гомеостаза листовых пластин. Показано, что корреляция между интенсивностью фотосинтеза и транспирации растений облучаемой группы ниже, чем необлучаемой; эта корреляция более выражена для двухлетней хвои, ранее подвергавшейся облучению.

DOI: 10.15372/AOO20170909
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
Определение скорости седиментации пыльцевых частиц анемофильных растений, произрастающих в Западной Сибири

В.В. ГОЛОВКО1, В.Л. ИСТОМИН2
1Институт химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАН, 3 Institutskaya str., 3, 630090, Novosibirsk, Russia
golovko@kinetics.nsc.ru
2Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, 630090, г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, 15
istomin@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: скорость седиментации, пыльцевые зерна, агломераты, анемофильные растения, импульс воздуха, sedimentation rate, pollen grains, agglomerates, anemophilic plants, air impact
Страницы: 806-810
Подраздел: РАДИАЦИЯ И БИОСФЕРА

Аннотация >>
Измерены скорости седиментации пыльцевых частиц ветроопыляемых растений нескольких видов (в том числе интродуцированных человеком), произрастающих в Западной Сибири (сосен: обыкновенной, сибирской, горной, Палласа (крымской); конопли посевной и подорожника ланцетного). При этом выявлено, что во время распыления анемофильной пыльцы ее частицы представлены как одиночными пыльцевыми зернами, так и агломератами из двух или большего количества зерен; установлена их доля от общего числа частиц, осевших на подложку. Определены скорости оседания пыльцевых частиц, а также скорости седиментации пыльцевых агломератов. Подтверждена зависимость скорости седиментации от числа зерен в агломерате.

DOI: 10.15372/AOO20170910
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину