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 10

1.
Вклад континуального поглощения водяного пара в потоки коротковолнового солнечного излучения в атмосфере Земли при наличии перистой облачности

К.М. ФИРСОВ1, Т.Ю. ЧЕСНОКОВА2, А.А. РАЗМОЛОВ1, А.В. ЧЕНЦОВ2
1Волгоградский государственный университет, 400062, г. Волгоград, пр. Университетский, 100
fkm@volsu.ru
2Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
ches@iao.ru
Ключевые слова: континуальное поглощение, водяной пар, коротковолновые потоки излучения, облачность, continual absorption, water vapour, shortwave radiative fluxes, cloudiness
Страницы: 813-820
Подраздел: РАСПРОСТРАНЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛН

Аннотация >>
Рассчитаны потоки солнечного излучения в облачной и безоблачной атмосфере с учетом многократного рассеяния и поглощения. Рассмотрены облачные ситуации, наблюдающиеся в регионах Томска и Нижнего Поволжья. Сделано сравнение потоков, рассчитанных с использованием различных моделей континуального поглощения водяного пара, таких как эмпирическая модель MT_CKD, наиболее часто используемая в атмосферных расчетах, и модель континуума, основанная на экспериментальных данных CAVIAR. Сделаны оценки вклада континуума в коротковолновые потоки излучения в условиях различных типов облачности.

DOI: 10.15372/AOO20171001
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
Оценки показателя преломления и регулярной рефракции оптических волн в пограничном слое атмосферы. Часть 1. Показатель преломления

С.Л. ОДИНЦОВ, В.А. ГЛАДКИХ, А.П. КАМАРДИН, В.П. МАМЫШЕВ, И.В. НЕВЗОРОВА
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
odintsov@iao.ru
Ключевые слова: оптическое излучение, пограничный слой атмосферы, показатель преломления, температура воздуха, optical radiation, atmospheric boundary layer, refractive index of air, air temperature
Страницы: 821-828
Подраздел: РАСПРОСТРАНЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛН

Аннотация >>
Рассмотрена возможность определения показателя преломления оптических волн в пограничном слое атмосферы на основе профилей температуры воздуха, измеренных метеорологическим температурным профилемером МТР-5. Проводится сопоставление профилей показателя преломления, полученных по результатам работы прибора МТР-5 и по аэрологическим измерениям. Приводятся примеры вычисленных значений показателя преломления и его производных в различные сезоны года.

DOI: 10.15372/AOO20171002
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
Оценки показателя преломления и регулярной рефракции оптических волн в пограничном слое атмосферы. Часть 2. Рефракция лазерного луча

С.Л. ОДИНЦОВ, В.А. ГЛАДКИХ, А.П. КАМАРДИН, В.П. МАМЫШЕВ, И.В. НЕВЗОРОВА
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
odintsov@iao.ru
Ключевые слова: лазерное излучение, пограничный слой атмосферы, показатель преломления, рефракция, laser radiation, atmospheric boundary layer, refractive index, refraction
Страницы: 829-833
Подраздел: ОПТИКА КЛАСТЕРОВ, АЭРОЗОЛЕЙ И ГИДРОЗОЛЕЙ

Аннотация >>
Приводятся результаты расчетов возможных смещений лазерных лучей под воздействием регулярной рефракции в пограничном слое атмосферы. Рассматривается случай размещения источника излучения на уровне подстилающей поверхности. Оценки смещений проведены для различных длин волн и различных углов входа луча в атмосферу. В расчетах использованы экспериментальные данные по показателю преломления оптических волн до высоты 1000 м, полученные на основе длительных измерений (1 год) высотных профилей температуры воздуха метеорологическим температурным профилемером МТР-5.

DOI: 10.15372/AOO20171003
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
Модельные оценки динамики вертикальной структуры поглощения солнечного излучения и температурных эффектов в фоновых условиях и экстремально задымленной атмосфере по данным самолетных наблюдений

Т.Б. ЖУРАВЛЕВА, М.В. ПАНЧЕНКО, В.С. КОЗЛОВ, И.М. НАСРТДИНОВ, В.В. ПОЛЬКИН, С.А. ТЕРПУГОВА, Д.Г. ЧЕРНОВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
ztb@iao.ru
Ключевые слова: эмпирическая модель аэрозоля, фоновые условия, дымная мгла, численное моделирование, суммарное поглощение солнечной радиации, температурные эффекты, aerosol empirical model, background conditions, smoke haze, numerical simulation, daily absorption of solar radiation, thermal effects
Страницы: 834-839
Подраздел: ОПТИКА КЛАСТЕРОВ, АЭРОЗОЛЕЙ И ГИДРОЗОЛЕЙ

Аннотация >>
Представлены количественные оценки вертикального распределения поглощенной солнечной радиации и температурных эффектов в фоновой и экстремально задымленной тропосфере Сибири, полученные с использованием эмпирических данных и численного моделирования. Вертикальные профили аэрозольных характеристик сформированы на базе эмпирической модели, основанной на результатах самолетного зондирования коэффициентов направленного рассеяния и содержания поглощающих частиц на разных высотах. Показано, что в условиях дымной мглы радиационное воздействие аэрозольных частиц c высоким содержанием сажи на суточный приток солнечной радиации в центральной части дымового слоя превышает 50%. Обусловленное поглощением солнечной радиации изменение температуры воздуха в течение светового дня составляет примерно 2,5-5,5 K при вариациях оптической толщины дымового аэрозоля в интервале 2 £ τдым(0,55 мкм) £ 4.

DOI: 10.15372/AOO20171004
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
Микрофизические механизмы возникновения глории по данным самолетных измерений

Г.Э. КОЛОКУТИН, В.В. ВОЛКОВ
Центральная аэрологическая обсерватория, 141700, г. Долгопрудный, ул. Первомайская, 3
gregorylost@yandex.ru
Ключевые слова: микрофизика облаков, глория, спектры облачных частиц, самолетные наблюдения, cloud microphysics, glory, particles size spectrum, aircraft observation
Страницы: 840-845
Подраздел: ОПТИКА КЛАСТЕРОВ, АЭРОЗОЛЕЙ И ГИДРОЗОЛЕЙ

Аннотация >>
Рассматриваются механизмы образования глории (оптического явления, наблюдаемого на облаках) в ключе новых экспериментальных результатов исследований микрофизики облаков, полученных в ходе научных полетов самолета-лаборатории Як-42Д «Росгидромет» в условиях умеренных и арктических широт. Приводятся данные о распределении размеров частиц облаков, на которых наблюдалась глория, и рассматриваются закономерности ее образования.

DOI: 10.15372/AOO20171005
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
Изменчивость конденсационных свойств смешанного дыма горения биомассы на различных стадиях его эволюции

В.С. КОЗЛОВ, Р.Ф. РАХИМОВ, В.П. ШМАРГУНОВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1, Россия
vkozlov@iao.ru
Ключевые слова: смешанный дым, относительная влажность воздуха, поляризационный спектронефелометр, обратная задача, оптические и микрофизические характеристики частиц, сажа, mixed smoke, relative humidity of air, polarization spectronephelometer, inverse problem, optical-microphysical characteristics of particles, soot
Страницы: 846-855
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И БАЗЫ ДАННЫХ ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

Аннотация >>
В Большой аэрозольной камере ИОА СО РАН (объем 1800 м3) исследована изменчивость оптико-микрофизических характеристик смешанного древесного дыма при его длительном старении в течение 6 сут в условиях периодических воздействий переменной относительной влажности воздуха в диапазоне 45-95%. По результатам спектронефелометрических измерений углового рассеяния и решения обратной задачи проанализирована динамика распределений по размерам и комплексных показателей преломления для микро-, средне- и крупнодисперсных фракций частиц, а также их эффективного радиуса, параметра локационного рассеяния и альбедо однократного рассеяния в видимой области спектра. Установлено, что на различных стадиях старения дыма как количественные, так и качественные особенности вариаций его оптико-микрофизических характеристик в зависимости от влажности воздуха значительно изменяются. Показано, что при старении смешанного дыма основными факторами изменчивости его свойств являются физико-химическая разнородность трех фракций дымовых частиц, а также физические процессы коагуляционной миграции микродисперсной сажи (размерами < 100 нм) по спектру размеров и конденсационного обводнения частиц. Взаимосвязанное воздействие «интерференция» отмеченных процессов на структуру частиц определяет основные особенности динамики дисперсного состава и поглощающих свойств дымовых частиц.

DOI: 10.15372/AOO20171006
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
К оценке оптических свойств «мягких» радиально-неоднородных эллипсоидальных частиц

Л.Е. ПАРАМОНОВ
Институт океанологии им. П.П. Ширшова, Южное отделение, 353467, г. Геленджик, ул. Просторная, 1г
lparamonov@yandex.ru
Ключевые слова: радиально-неоднородная эллипсоидальная частица, radially inhomogeneous ellipsoidal particle
Страницы: 856-861
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И БАЗЫ ДАННЫХ ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

Аннотация >>
Приближения Рэлея-Ганса-Дебая и аномальной дифракции используются для формулировки необходимых и достаточных условий оптической эквивалентности хаотически ориентированных радиально-неоднородных оптически «мягких» эллипсоидальных частиц и полидисперсных радиально-неоднородных сферических частиц. Следствия оптической эквивалентности используются как основа оптической классификации изотропных ансамблей «мягких» эллипсоидальных частиц. Корректность классификации иллюстрируется расчетами с использованием метода Т-матриц и теории Ми.

DOI: 10.15372/AOO20171007
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
Задача о пассивной локации атмосферы ветровыми потоками для оценки полей концентрации и определения источников примеси

В.А. ПОДДУБНЫЙ1, Е.С. ДУБИНКИНА1,2
1Институт промышленной экологии УрО РАН, 620990, г. Екатеринбург, ул. Софьи Ковалевской, 20
Vassily.Poddubny@gmail.com
2Дальневосточный федеральный университет, 690000, г. Владивосток, ул. Суханова, 8
EkaterinaN@ecko.uran.ru
Ключевые слова: атмосфера, мониторинг, моделирование, постановка задачи, уравнения сохранения, лагранжевы частицы, обратные траектории, восстановление поля концентрации, источники эмиссии, atmosphere, monitoring, simulation, formulation of the problem, conservation equations, Lagrangian particles, back trajectories, retrieval of the concentration field, sources of emission
Страницы: 862-870
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И БАЗЫ ДАННЫХ ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

Аннотация >>
Представлена принципиально новая физико-математическая постановка задачи восстановления среднего поля концентрации атмосферной примеси и определения источников эмиссии по данным локальных измерений - задача о пассивной локации атмосферы ветровыми потоками. Даются определения новых функций: среднего эффективного поля концентрации и среднего эффективного поля источников. Получены дифференциальная и интегральная формы уравнений для решения поставленной задачи. Кратко рассмотрены несколько частных случаев, демонстрирующих связь предлагаемого подхода с методами статистики обратных траекторий и задачами о прямом моделировании рассеяния примеси в атмосфере. Приведен пример решения поставленной задачи - среднее эффективное поле мелкодисперсного аэрозоля в регионе Дальнего Востока, рассчитанное по данным восьми пунктов солнечной фотометрии в системе мониторинга AERONET.

DOI: 10.15372/AOO20171008
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
Сравнительная оценка геохимической активности атмосферы по соотношению составов разных фракций приземного аэрозоля в обсерватории «Фоновая» осенью 2016 г

Б.Д. БЕЛАН1, Д.В. СИМОНЕНКОВ2, А.В. ТАЛОВСКАЯ3, М.П. ТЕНТЮКОВ1,4, А.В. ФОФОНОВ1, Е.Г. ЯЗИКОВ3
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
bbd@iao.ru
2Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН
simon@iao.ru
3Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30
talovskaj@yandex.ru
4Сыктывкарский государственный университет им. Питирима Сорокина, 167001, г. Сыктывкар, пр. Октябрьский, 55
tentukov@yandex.ru
Ключевые слова: атмосферный аэрозоль, сухие выпадения, пассивный пробоотбор, atmospheric aerosol, dry deposition, passive sampling
Страницы: 871-877
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И БАЗЫ ДАННЫХ ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

Аннотация >>
Для фонового участка района Томь-Обского междуречья выполнен сравнительный анализ химического состава водо- и кислоторастворимой фракций аэрозоля в сухих выпадениях, сопряженный с оценкой соотношения субмикронной и грубодисперсной фаз в приземном аэрозоле указанного фонового района и изучением их минерально-вещественного состава с использованием сканирующей электронной микроскопии. Выявлены различия в соотношениях металлов в водо- и кислоторастворимой фракциях. Обосновано предполагается, что водорастворимые соединения в основном содержатся в субмикронной фракции, тогда как кислоторастворимые формируют грубодисперсную.

DOI: 10.15372/AOO20171009
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
Определение связей органического и элементного углерода по секторам выноса атмосферных примесей

В.Ф. РАПУТА1, С.А. ПОПОВА2, В.И. МАКАРОВ2, Т.В. ЯРОСЛАВЦЕВА3
1Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, 630090, г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, 6
raputa@sscc.ru
2Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090, г. Новосибирск, ул. Институтская, 3
popova@kinetics.nsc.ru
3Новосибирский НИИ гигиены Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 630108, г. Новосибирск, ул. Пархоменко, 7
tani-ta@list.ru
Ключевые слова: атмосферный аэрозоль, органический и элементный углерод, линейная корреляция, сектор выноса, источник-рецептор, particulate matter, organic carbon, elemental carbon, linear correlation, removal segment, source-receptor
Страницы: 878-882
Подраздел: АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Проведен совместный анализ данных посуточных измерений элементного и органического углерода в п. Ключи Новосибирской области и направлений ветра. Установлены тесные линейнo-корреляционные связи между компонентами для определенных секторов выноса, в которых находятся значимые техногенные источники углеродсодержащих примесей. В ряде секторов выявлено наличие фоновой составляющей органического углерода.

DOI: 10.15372/AOO20171010
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
Формирование диффузных струй и пучков убегающих электронов в воздухе, SF6 и гелии при низких давлениях

А.Г. БУРАЧЕНКО, В.Ф. ТАРАСЕНКО, И.Д. КОСТЫРЯ, Е.Х. БАКШТ
Институт сильноточной электроники СО РАН, 634055, г. Томск, пр. Академический, 2/3
BAG@loi.hcei.tsc.ru
Ключевые слова: наносекундный разряд при пониженных давлениях, неоднородное электрическое поле, пучки убегающих электронов, экспериментальное моделирование высотных разрядов, nanosecond discharge at low pressures, non-uniform electric field, beams of runaway electrons, experimental simulation of sprites
Страницы: 883-887
Подраздел: АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Проведены исследования наносекундных разрядов в воздухе, SF6 и гелии при давлениях в единицы-десятки торр. Во всех трех газах при пробое в неоднородном электрическом поле зарегистрированы пространственные неоднородности диффузных струй в разрядном промежутке и автографов пучков убегающих электронов (ПУЭ). Показано, что при уменьшении давления диффузные струи в разрядном промежутке меняют форму, а их длина и количество увеличиваются и изменяются от импульса к импульсу; подтверждено, что амплитуды ПУЭ обычно увеличиваются с уменьшением давления газа. Предполагается, что наблюдаемые неоднородности диффузных струй и ПУЭ можно сопоставлять с переходными световыми явлениями в атмосфере Земли, которые имеют размеры в десятки километров и происходят на больших высотах при малых давлениях в условиях повышенной грозовой активности.

DOI: 10.15372/AOO20171011
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


12.
Усиленное спонтанное излучение на D-линиях натрия при нерезонансной оптической накачке

Т.Д. ПЕТУХОВ1,2, Г.С. ЕВТУШЕНКО1,3, Е.Н. ТЕЛЬМИНОВ4
1Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30
smileedition@gmail.Com
2АО НВП «Топаз», 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
3Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
evt@tpu.ru
4Национальный исследовательский Томский государственный университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36
telminov@sibmail.com
Ключевые слова: активная оптическая система, усиленное спонтанное излучение, щелочные металлы, натрий, оптическая накачка, active optical system, amplified spontaneous emission, alkaline metals, sodium, optical pumping
Страницы: 888-892
Подраздел: АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Описываются эксперименты по получению усиленного спонтанного излучения на D -линиях натрия ( D 2 = 588,9 нм, D 1 = 589,6 нм) при продольной оптической накачке с большой отстройкой от линии D 2 в коротковолновую область. Измерены спектры излучения, показывающее наличие усиления на обеих линиях, при концентрации натрия (1-5)  1014 см-3, давлении буферного газа гелия 600 торр, плотности мощности накачки более 1,5 МВт/см2. Представлена временная характеристика выходящего излучения в зависимости от концентрации атомов натрия в активной среде. Приведены данные по поглощению излучения на D -линиях натрия при изменении концентрации атомов и давления буферного газа.

DOI: 10.15372/AOO20171012
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


13.
Динамическое управление адаптивно-оптической коррекцией турбулентных искажений лазерного излучения

В.В. ЛАВРИНОВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1, Россия
lvv@iao.ru
Ключевые слова: датчик волнового фронта Шэка-Гартмана, параметры турбулентности, скорость ветра, алгоритм управления, Shack-Hartmann wavefront sensor, turbulence parameters, wind speed, control algorithm
Страницы: 893-901
Подраздел: АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Показано, что эффективность адаптивной коррекции турбулентных искажений лазерного излучения значительно возрастает, если для управления корректирующим зеркалом используется алгоритм, синтезированный на основе прогноза измерений датчика волнового фронта Шэка-Гартмана. Применение прогнозирующего алгоритма управления позволяет минимизировать ошибку, связанную со временем запаздывания системы. Прогноз воспроизводимой зеркалом поверхности выполняется с помощью анализа фазовых флуктуаций во времени.

DOI: 10.15372/AOO20171013
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину