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

2018 год, номер 5

1.
Программный код для восстановления континуального поглощения водяного пара из экспериментальных данных

Т.Е. КЛИМЕШИНА, И.В. ПТАШНИК
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
kte@iao.ru
Ключевые слова: водяной пар, континуальное поглощение, восстановление континуума, экспериментальные данные, water vapor, continuum absorption, continuum retrieval, experimental data
Страницы: 335-340
Подраздел: СПЕКТРОСКОПИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Создано программное обеспечение, позволяющее автоматически восстанавливать континуальное поглощение водяного пара из экспериментальных данных. Программа включает коррекцию базовой линии (при необходимости), автоматическую коррекцию экспериментального спектра по частоте, автоматическую «спектроскопическую» коррекцию величины измеренного давления, вычитание локального вклада спектральных линий, автоматический выбор микроокон прозрачности с наиболее достоверными результатами восстановления континуума и сглаживание полученных величин. В настоящее время программа ориентирована на обработку данных Фурье-измерений, но может быть адаптирована и для других экспериментальных методов.

DOI: 10.15372/AOO20180501
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
Соотношение между поглощением мономерами и димерами водяного пара в пределах вращательной полосы Н2О

Ю.В. БОГДАНОВА1, О.Б. РОДИМОВА2
1Томский государственный педагогический университет, 634041, г. Томск, пр. Комсомольский, 75
bogdanova.ju@mail.ru
2Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
rod@iao.ru
Ключевые слова: водяной пар, димеры воды, крылья спектральных линий, микроволновое поглощение, water vapor, water dimers, spectral line wings, microwave absorption
Страницы: 341-348
Подраздел: СПЕКТРОСКОПИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Контур спектральной линии, следующий из асимптотической теории крыльев линий с параметрами, которые получены путем подгонки к эксперименту в области 8-12 мкм, и описывающий спектральное и температурное поведение коэффициента поглощения водяного пара в этом интервале, использован для расчета поглощения в длинноволновом крыле вращательной полосы Н2О. Полученный в рамках этой теории коэффициент поглощения учитывает поглощение излучения в процессе столкновительного взаимодействия двух молекул воды, исключая поглощение стабильными димерами. Использование упомянутого контура в расчете коэффициента поглощения в области 14-200 см-1 позволило выделить в континуальном поглощении, зафиксированном с помощью специального резонаторного спектрометра, долю, приходящуюся на поглощение стабильными димерами. Полученный спектр димерного поглощения соответствует спектрам димеров, рассчитанным квантово-механически и измеренным в других экспериментах.

DOI: 10.15372/AOO20180502
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
Распределение вероятностей сильных флуктуаций интенсивности вихревых лазерных пучков в турбулентной атмосфере

В.П. АКСЕНОВ1, В.В. ДУДОРОВ1, В.В. КОЛОСОВ1,2
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
avp@iao.ru
2Томский научный центр СО РАН, 634021, г. Томск, пр. Академический,10/4
kvv@iao.ru
Ключевые слова: вихревой пучок, турбулентная атмосфера, флуктуации интенсивности, функция распределения вероятностей, vortex beam, turbulent atmosphere, intensity fluctuations, probability density functions
Страницы: 349-354
Подраздел: ОПТИКА СЛУЧАЙНО-НЕОДНОРОДНЫХ СРЕД

Аннотация >>
На основе численного эксперимента исследуются законы распределения флуктуаций интенсивности лазерных пучков, распространяющихся в атмосфере. Выполнено сравнение функций плотности вероятностей интенсивности фундаментального гауссова пучка и пучка, обладающего орбитальным угловым моментом (вихревого пучка), в зависимости от положения точек наблюдения в поперечной плоскости. Предложена аналитическая модель плотности распределения вероятностей флуктуаций интенсивности, описывающая эту функцию для режимов сильных (когда дисперсия флуктуаций интенсивности принимает наибольшие значения) и насыщенных флуктуаций интенсивности.

DOI: 10.15372/AOO20180503
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
Формирование поправок к прицеливанию с помощью пассивного оптического измерителя скорости поперечного ветра

А.Л. АФАНАСЬЕВ1, В.А. БАНАХ1, Д.А. МАРАКАСОВ1, В.А. АКСЕНОВ2, Е.В. ШИШКИН2, Ю.В. ПАЗИЙ3
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
afanasiev@iao.ru
2Специальная техника и связь, 630055, г. Новосибирск, ул. Кутателадзе, 3
duploduba@mail.ru
3Новосибирский военный институт войск национальной гвардии Российской Федерации, г. Новосибирск, 630114 ул. Ключ-Камышенское Плато, 6/2
uravpazyi@gmail.com
Ключевые слова: пассивный оптический измеритель, интегральная скорость ветра, ветровая поправка, некогерентный источник, корреляция изображений, акустический анемометр, турбулентность, passive optical meter, integral wind speed, wind correction, incoherent source, image correlation, acoustic anemometer, turbulence
Страницы: 355-363
Подраздел: ОПТИКА СЛУЧАЙНО-НЕОДНОРОДНЫХ СРЕД

Аннотация >>
Представлены результаты статистического анализа экспериментальных данных, полученных во время полигонных испытаний пассивного оптического измерителя скорости ветра. В испытаниях оценивалась возможность применения измерителя для внесения поправок при прицеливании для коррекции ветрового сноса пули. В ходе экспериментов регистрировались массивы координат точек попадания и значений поперечной к линии прицеливания компоненты интегральной вдоль трассы скорости ветра; взаимно однозначное соответствие элементов массивов не устанавливалось. Предложен метод определения коэффициента линейной взаимосвязи для подобных массивов. Продемонстрировано, что учет поправок, сформированных на основе измерений ветра пассивным оптическим измерителем, ведет к уменьшению разброса точек попадания до значений, соответствующих стрелковым нормативам для лучших снайперов в условиях отсутствия ветра.

DOI: 10.15372/AOO20180504
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
Дифракционно-лучевая оптика филаментации: I. Формализм дифракционных лучей и световых трубок

Ю.Э. ГЕЙНЦ, А.А. ЗЕМЛЯНОВ, О.В. МИНИНА
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
ygeints@iao.ru
Ключевые слова: фемтосекундные лазерные импульсы, самофокусировка, филаментация, дифракционный луч, дифракционно-лучевая трубка, femtosecond laser pulses, self-focusing, filamentation, diffraction ray, diffraction-beam tube
Страницы: 364-371
Подраздел: НЕЛИНЕЙНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В АТМОСФЕРЕ И ОКЕАНЕ

Аннотация >>
Представлена теоретическая концепция нестационарной дифракционно-лучевой оптики мощных фемтосекундных лазерных импульсов, в рамках которой мощность пучка распространяется по специфическим световым структурам - дифракционно-лучевым трубкам. Данные трубки не пересекаются в пространстве, не обмениваются энергией, но изменения их формы и сечения при распространении отражают действие физических процессов, происходящих с излучением в среде. Нестационарная теория дополняется эволюционными уравнениями для усредненных по времени дифракционных лучей и эффективных квадратов радиусов дифракционных трубок.

DOI: 10.15372/AOO20180505
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
Экспериментальные и теоретические исследования приземного распространения акустического излучения в атмосфере

В.В. БЕЛОВ1, Ю.Б. БУРКАТОВСКАЯ2,3, Н.П. КРАСНЕНКО4,5, А.С. РАКОВ3,4, Д.С. РАКОВ4,5, Л.Г. ШАМАНАЕВА1,2
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
tracey@inbox.ru
3Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30
dipol@ngs.ru
4Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, 634055, г. Томск, пр. Академический, 10/3
krasnenko@imces.ru
5Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 40
rds@tpu.ru
Ключевые слова: атмосферная акустика, приземное распространение звука, метод Монте-Карло, поглощение, рефракция, рассеяние звука атмосферной турбулентностью, atmospheric acoustics, near-ground propagation of acoustic radiation, Monte Carlo method, absorption, refraction, sound scattering by atmospheric turbulence
Страницы: 372-377
Подраздел: АКУСТООПТИЧЕСКИЕ И РАДИООПТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Экспериментально и теоретически исследован процесс приземного распространения монохроматического акустического излучения с частотой 300, 1000, 2000 и 3150 Гц вдоль приземной трассы длиной до 100 м и для различных высот расположения источника и приемника звука. Эксперимент проводился на специально созданном стенде на полигоне ИМКЭС СО РАН. Проанализирована зависимость величины регистрируемого звукового давления от длины трассы распространения и начальной мощности сигнала. Теоретический анализ проведен методом Монте-Карло с использованием разработанного авторами алгоритма локальной оценки. Проведено сравнение экспериментальных и теоретических результатов, показано их удовлетворительное согласие, что свидетельствует об эффективности предложенного алгоритма и о возможности его использования для прогноза приземного распространения звука.

DOI: 10.15372/AOO20180506
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
Аппаратно-программный комплекс для исследований структуры полей турбулентных флуктуаций температуры и ветра

А.А. АЗБУКИН1, А.Я. БОГУШЕВИЧ1, В.П. ЛУКИН2, В.В. НОСОВ2, Е.В. НОСОВ2, А.В. ТОРГАЕВ2
1Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, 634055, г. Томск, Академический пр., 10/3
lep@imces.ru
2Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
lukin@iao.ru
Ключевые слова: турбулентность, ультразвуковой термоанемометр, пространственные производные, turbulence, ultrasonic anemometer, spatial derivatives
Страницы: 378-384
Подраздел: АКУСТООПТИЧЕСКИЕ И РАДИООПТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Создан новый аппаратно-программный ультразвуковой комплекс АМК-03-4 для измерения характеристик турбулентных метеополей. В отличие от подобных измерителей комплекс состоит из четырех идентичных ультразвуковых термоанемометров. Конструкция позволяет регистрировать не только характеристики турбулентности, но и статистические характеристики пространственных производных турбулентных пульсаций температуры и ортогональных компонент скорости ветра вдоль каждой из осей декартовой системы координат. Это делает возможным исследование пространственно-временной структуры турбулентных метеополей приземного слоя атмосферы для последующих применений в теории подобия. Улучшен применяемый в ультразвуковых термоанемометрах стандартный алгоритм вычисления структурных характеристик флуктуаций температуры и скорости ветра, что значительно снизило погрешности их измерения.

DOI: 10.15372/AOO20180507
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
Факторы, определяющие наблюдаемые значения коэффициентов асимметрии световых потоков в атмосфере в ближней ИК-области спектра

В.В. ПАШНЕВ1, В.Е. ПАВЛОВ2, С.С. ОРЛОВ1, Ю.Я. МАТЮЩЕНКО1
1Алтайский государственный университет, 656015, г. Барнаул, пр. Ленина, 61
pashnev@phys.asu.ru
2Институт водных и экологических проблем СО РАН, 656038, г. Барнаул, ул. Молодежная, 1
vpavlov_37@mail.ru
Ключевые слова: инфракрасная область спектра, оптические толщи молекулярного и аэрозольного рассеяния, аэрозольные модели атмосферы, альбедо подстилающей поверхности, уравнение переноса излучения, infrared region of spectrum, optical thickness of molecular and aerosol scattering, aerosol atmospheric model, albedo of underlying surface, the equation of radiation transfer
Страницы: 385-390
Подраздел: АТМОСФЕРНАЯ РАДИАЦИЯ, ОПТИЧЕСКАЯ ПОГОДА И КЛИМАТ

Аннотация >>
Настоящее исследование входит в цикл работ, посвященных изучению роли разных факторов, влияющих на наблюдаемую индикатрису яркости безоблачной атмосферы: вытянутости аэрозольной индикатрисы рассеяния, зенитного угла Солнца, оптической толщи и альбедо подстилающей поверхности. Анализируется ближняя ИК-область спектра. В вычислениях яркости неба в альмукантарате Солнца используется уравнение переноса излучения. Форма аэрозольной индикатрисы задается включением в атмосферную модель трех групп частиц: ультрамикроскопических, субмикронных и грубодисперсных, а также их смесей в разных пропорциях. Полученные данные для длины волны 1,02 мкм могут использоваться в оптике атмосферы в качестве дополнительной оценки асимметрии аэрозольной индикатрисы рассеяния и при проведении приближенных расчетов потоков рассеянного излучения, поступающих на земную поверхность.

DOI: 10.15372/AOO20180508
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
Результаты исследований характеристик аэрозоля в атмосфере Карского и Баренцева морей в летне-осенний период 2016 г

С.А. ТЕРПУГОВА1, П.Н. ЗЕНКОВА1, Д.М. КАБАНОВ1, В.В. ПОЛЬКИН1, Л.П. ГОЛОБОКОВА2, М.В. ПАНЧЕНКО1, С.М. САКЕРИН1, А.П. ЛИСИЦЫН3, В.П. ШЕВЧЕНКО3, Н.В. ПОЛИТОВА3, В.С. КОЗЛОВ1, Т.В. ХОДЖЕР2, В.П. ШМАРГУНОВ1, Д.Г. ЧЕРНОВ1
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
swet@iao.ru
2Лимнологический институт СО РАН, 664033, г. Иркутск, ул. Улан-Баторская, 3
lg@lin.irk.ru
3Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, 117997, г. Москва, Нахимовский пр., 36
lisitzin@ocean.ru
Ключевые слова: НИС «Академик Мстислав Келдыш», морская атмосфера, аэрозоль, микрофизические характеристики, химической состав, аэрозольная оптическая толща, RV “Akademik Mstislav Keldysh”, marine atmosphere, aerosol, microphysical characteristics, chemical composition, aerosol optical depth
Страницы: 391-402
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И БАЗЫ ДАННЫХ ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

Аннотация >>
Проанализированы результаты измерений комплекса микрофизических, химических и оптических характеристик аэрозоля в двух рейсах НИС «Академик Мстислав Келдыш», состоявшихся в 2016 г. Работы проходили в Карском море с 10 июля по 20 августа и в Баренцевом море с 25 августа по 10 октября 2016 г. Представлены средние значения характеристик аэрозоля: аэрозольной оптической толщи (АОТ) атмосферы, мелко- и грубодисперсной компоненты АОТ, счетной концентрации частиц в приводном слое атмосферы, массовых концентраций поглощающего вещества («сажи»), водорастворимых ионов (Na+, Mg2+, Cl-, K+, Ca2+, NH4+, NO3-, SO42-), а также газообразных примесей (SO2, HCl, HNO3, NH3). Для различных районов Карского и Баренцева морей приведены характерные функции распределения частиц по размерам. Показано, что в период двух рейсов уровни как аэрозольного замутнения столба атмосферы, так и концентраций аэрозоля и «сажи» в приводном слое атмосферы были близки средним многолетним данным в арктических широтах. Заметное влияние на замутнение атмосферы в период измерений оказали выносы дымов лесных пожаров с континента. Вклад дымового аэрозоля, например, в среднее значение АОТ на λ = 0,50 мкм, по судовым измерениям, составил около 44%.

DOI: 10.15372/AOO20180509
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
Комплексная оценка качества атмосферного воздуха в г. Геленджике

А.С. САФАТОВ1, А.П. АГАФОНОВ1, М.Ю. АРШИНОВ2, А.М. БАКЛАНОВ3, Б.Д. БЕЛАН2, Г.А. БУРЯК1, А.В. ФОФОНОВ2, В.М. ГЕНЕРАЛОВ1, А.С. КОЗЛОВ3, Н.А. ЛАПТЕВА1, С.Б. МАЛЫШКИН3, Ю.В. МАРЧЕНКО1, С.Е. ОЛЬКИН1, И.К. РЕЗНИКОВА1, А.Н. СЕРГЕЕВ1, Д.В. СИМОНЕНКОВ2, В.А. ТЕРНОВОЙ1, Ю.В. ТУМАНОВ1, В.П. ШМАРГУНОВ2
1Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора, 630559, Новосибирская обл., р.п. Кольцово
safatov@vector.nsc.ru
2Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
michael@iao.ru
3Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090, г. Новосибирск, ул. Институтская, 3
anatoli@kinetics.nsc.ru
Ключевые слова: загрязнения воздуха, качество воздуха, химический состав аэрозоля, биологический состав аэрозоля, источники аэрозоля, PM, air pollution, air quality, aerosol chemical composition, aerosol biological composition, aerosols sources, PM
Страницы: 403-416
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И БАЗЫ ДАННЫХ ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

Аннотация >>
Качество атмосферного воздуха определяется концентрациями некоторых газовых загрязнителей и массовой концентрацией аэрозольных частиц в различных размерных фракциях. Широкий спектр загрязнителей атмосферы как в газовой, так и в аэрозольной фазах изучался в июле 2009 г. в районе г. Геленджика одновременно в нескольких наземных точках, в акватории бухты и на высотах до 2200 м. Таких комплексных экспериментов в изучаемом регионе ранее не проводилось. Для аэрозольных частиц определялись: распределение по размерам частиц от 3 нм до 32 мкм, элементный состав частиц (23 элемента), концентрации полиароматических углеводородов (14 соединений), ненасыщенных углеводородов, суммарного белка, некоторых биотоксинов и жизнеспособных микроорганизмов. Построены поля концентраций различных загрязнителей воздуха и интегрального индекса загрязнения атмосферы с использованием математической модели распространения примесей в приземном слое атмосферы и данных о реальных гидрометеорологических условиях в период проведения экспериментов. Полученные данные позволили оценить присутствие различных загрязнителей в атмосфере и рассчитать интегральный индекс загрязнения атмосферы в районе г. Геленджика. Среднесуточные значения измеренных концентраций загрязнителей сравнивались с соответствующими предельно-допустимыми концентрациями. Практически все они оказались меньше предельно-допустимых концентраций; интегральный индекс загрязнения атмосферы в районе г. Геленджика не превосходил единицы. Следовательно, атмосфера города в период проведения экспериментов не содержала загрязнителей в существенных количествах.

DOI: 10.15372/AOO20180510
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
Изменчивость показателя поглощения света желтым веществом в поверхностном слое Телецкого озера

О.Б. АКУЛОВА, В.И. БУКАТЫЙ, К.П. ПОПОВ
Институт водных и экологических проблем СО РАН, 656038, Алтайский край, г. Барнаул, ул. Молодежная, 1
akulova8282@mail.ru
Ключевые слова: показатели поглощения и ослабления света, спектральная прозрачность воды, растворенное органическое вещество, желтое вещество, хлорофилл, взвесь, физическая модель, корреляция, light absorption and attenuation indices, spectral transparency of water, dissolved organic matter, yellow substance, chlorophyll, suspended matter, physical model, correlation
Страницы: 417-422
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И БАЗЫ ДАННЫХ ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

Аннотация >>
Приведены экспериментальные данные по изменению показателя поглощения света желтым веществом в поверхностном слое оз. Телецкого (Горный Алтай), полученные летом 2017 г. в ходе экспедиционных гидрофизических исследований. Рассчитанные значения показателя поглощения света желтым веществом (при натуральном основании логарифма) в спектральном диапазоне 400-800 нм за исследуемый период находились в диапазоне 0,1-2,1 м-1. Концентрация желтого вещества в оз. Телецком, определяемая оптическим методом по измеренному показателю поглощения света желтым веществом, варьировала в пределах 2,9-5,1 г/м3. Для оценки влияния поглощения света желтым веществом на суммарное ослабление рассчитан относительный спектральный вклад основных оптически активных компонент озерной воды (желтого вещества, взвеси, хлорофилла, чистой воды) в спектральный показатель ослабления по акватории исследуемого водоема. Выявлено, что во всех точках (всего 21 точка отбора проб) озера максимальный вклад вносит именно желтое вещество.

DOI: 10.15372/AOO20180511
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину