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

2020 год, номер 4

1.
Банк параметров спектральных линий молекулы H2S

А.А. ЛУКАШЕВСКАЯ, В.И. ПЕРЕВАЛОВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
nastya_l@sibmail.com
Ключевые слова: сероводород, HS, спектры высокого разрешения, параметры спектральных линий, глобальное моделирование, эффективный гамильтониан, оператор эффективного дипольного момента, банк параметров спектральных линий, hydrogen sulfide, high resolution spectra, spectral line parameters, global modeling, effective Hamiltonian, effective dipole moment operator, bank of spectral line parameters
Страницы: 241-249

Аннотация >>
Представлен банк параметров спектральных линий основной изотопической модификации молекулы сероводорода (H232S), созданный на основе глобального моделирования центров и интенсивностей спектральных линий этой молекулы в рамках метода эффективных операторов. Параметры глобального эффективного гамильтониана и оператора эффективного дипольного момента были определены в результате их подгонки, соответственно, к экспериментальным центрам и интенсивностям спектральных линий, взятым из литературных источников. Банк данных покрывает спектральный диапазон 552,76-8424,32 см-1 и содержит рассчитанные значения следующих параметров спектральных линий: центр линии, ее интенсивность, энергии верхнего и нижнего состояний, коэффициент Эйнштейна для спонтанного испускания, а также статистические веса верхнего и нижнего состояний. Отсечка по величине интенсивности линий выбрана равной 10-28 см/мол. при T = 296 К. Всего в банке данных содержится ~ 88 тыс. спектральных линий. Он размещен на сайте ИОА СО РАН по адресу: ftp://ftp.iao.ru/pub/H2S/.

DOI: 10.15372/AOO20200401
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
Черный углерод в приземной атмосфере вдали от источников эмиссий: сравнение результатов измерений и реанализа MERRA-2

Т.Б. ЖУРАВЛЕВА1, А.В. АРТЮШИНА1, А.А. ВИНОГРАДОВА2, Ю.В. ВОРОНИНА1
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
ztb@iao.ru
2Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, Москва, Россия
avinograd@yandex.ru
Ключевые слова: черный углерод, приземный слой, Арктика, наземные измерения, ренализ MERRA-2, black carbon, atmospheric surface layer, Arctic, ground-based measurements, MERRA-2 reanalysis
Страницы: 250-260

Аннотация >>
Приведены результаты сопоставления временной изменчивости среднемесячной концентрации черного углерода в приземном слое атмосферы, полученной по данным натурных измерений [BC] и реанализа MERRA-2 [BC]M в четырех пунктах мониторинга, которые расположены в северной части России (обсерватория «Тикси», Печоро-Илычский биосферный заповедник), на Аляски (ст. Барроу) и в Гренландии (ст. Саммит). Показано, что данные реанализа MERRA-2 для районов Тикси и Барроу не в полной мере отражают вариации [BC] в течение года в отличие от Печоро-Илычского заповедника, где различия находятся в пределах 30-50%. Результаты реанализа [BC]M для пункта мониторинга Саммит качественно согласуются с данными измерений, характеризующими содержание BC в свободной тропосфере, но занижены относительно [BC] более чем в 2 раза. В целом выполненный анализ показал, что для труднодоступных северных районов результаты реанализа MERRA-2 среднемесячных показателей приземной концентрации атмосферного черного углерода могут быть использованы для климатических оценок в теплое время года с ошибкой ~ 30%. Обсуждаются возможные причины расхождений [BC] и [BC]M в зависимости от времени года и района наблюдений.

DOI: 10.15372/AOO20200402
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
Оценки антропогенных эмиссий СО2 для Москвы и Санкт-Петербурга по данным спутниковых измерений ОСО-2

Ю.М. ТИМОФЕЕВ, И.А. БЕРЕЗИН, Я.А. ВИРОЛАЙНЕН, А.В. ПОБЕРОВСКИЙ, М.В. МАКАРОВА, А.В. ПОЛЯКОВ
Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
y.timofeev@spbu.ru
Ключевые слова: спутниковые измерения, углекислый газ, оценки антропогенных эмиссий, спутник ОСО-2, боксовая модель, временная изменчивость CO, satellite measurements, carbon dioxide, estimation of anthropogenic emissions, OCO-2 satellite, box model, CO temporal variations
Страницы: 261-265

Аннотация >>
На основе измерений содержания углекислого газа спутниковой аппаратурой ОСО-2 с помощью боксовой модели определены антропогенные эмиссии СО2 для мегаполисов Москвы и Санкт-Петербурга. Эмиссии СО2 для Санкт-Петербурга 1.03.2016 и 12.05.2018 г. составили 80 и 74 т/(км2 × сут). Эмиссии CO2 для Москвы составили 123, 179 и 186 т/(км2 × сут) 25.08.2018, 22.06.2018 и 26.03.2017 г. соответственно. Сопоставления полученных результатов с оценками, сделанными для других мегаполисов, показали, что эмиссии для Санкт-Петербурга близки к значениям Лос-Анджелеса и Берлина, а для Москвы - к средним значениям Лондона. Погрешность определения эмиссий зависит в первую очередь от величины антропогенного вклада, варьируя от 30 до ~ 90%.

DOI: 10.15372/AOO20200403
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
Характеристики различных типов облачности над природными зонами Западной Сибири по спутниковым данным MODIS

В.Г. АСТАФУРОВ1, А.В. СКОРОХОДОВ1, К.В. КУРЬЯНОВИЧ1, Я.К. МИТРОФАНЕНКО1,2
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева РАН, Томск, Россия
astafurov@ioa.ru
2Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия
yana-910@yandex.ru
Ключевые слова: Западная Сибирь, климат, облачность, природные зоны, сезонные вариации, спутниковые данные MODIS, характеристики облаков, Western Siberia, climate, cloud cover, natural areas, seasonal variations, satellite data, cloud parameters
Страницы: 266-271

Аннотация >>
Приведена методика исследования сезонных вариаций параметров облаков над регионами Западной Сибири по спутниковым данным. Выделено пять природных зон: тундра, лесотундра, болота, тайга и лесостепь. Введена объединенная «летняя» и «зимняя» классификация облачности, включающая в себя 16 и 12 разновидностей облаков соответственно. Для классификации изображений облачности используется алгоритм на основе нейросетевых технологий и методов нечеткой логики. Обсуждаются результаты анализа сезонных вариаций некоторых параметров различных типов облачности и их повторяемость над рассматриваемыми регионами Западной Сибири по спутниковым данным MODIS за 2017 г. Найденные зависимости сезонной изменчивости характеристик облачности хорошо согласуются с известными литературным данными по наземным наблюдениям, что подтверждает эффективность предложенной методики.

DOI: 10.15372/AOO20200404
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
Наблюдения стратосферного аэрозоля на лидарных станциях Росгидромета после извержения вулкана Райкоке в июне 2019 года

В.С. ГРЕБЕННИКОВ1, Д.С. ЗУБАЧЕВ2, В.А. КОРШУНОВ2, Д.Г. САХИБГАРЕЕВ2, И.А. ЧЕРНЫХ3
1ФГБУ "ЦАО", Долгопрудный, Московская обл., Россия
greb_v_s_1952@mail.ru
2ФГБУ "НПО "Тайфун", Обнинск, Калужская обл., Россия
zubachev@rpatyphoon.ru
3ФГБУ "Западно-Сибирское УГМС", Новосибирск, Россия
igorch@meteo-nso.ru
Ключевые слова: стратосферный аэрозоль, вулканическое извержение, лидар, обратное рассеяние, stratospheric aerosol, volcanic eruption, lidar, backscattering
Страницы: 272-276

Аннотация >>
Приведены результаты наблюдений стратосферного аэрозоля на лидарных станциях Росгидромета после взрывного извержения вулкана Райкоке (Курильские о-ва, 48,29° с.ш, 153,25° в.д) в июне 2019 г. С использованием прямого траекторного анализа и данных наблюдений спутникового лидара Caliop прослежено распространение аэрозольного следа в стратосфере от вулкана вокруг полюса до Западной Сибири в течение месяца после извержения. Представлены данные лидарных измерений вулканического аэрозоля с конца июля 2019 г. на лидарных станциях Росгидромета в Обнинске, Знаменске, Новосибирске и Петропавловске-Камчатском. Вулканический аэрозоль наблюдался в слое от 13 до 18 км. Величина интегрального коэффициента обратного рассеяния в слое менялась от максимальных значений (0,8-1,6) × 10-3 стер-1 в августе-сентябре 2019 г. до (0,2-0,3) × 10-3 стер-1 к концу года.

DOI: 10.15372/AOO20200405
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
Влияние оптической турбулентности на лазерный эхосигнал в атмосфере

В.А. БАНАХ, А.В. ФАЛИЦ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
banakh@iao.ru
Ключевые слова: лазерное излучение, обратное рассеяние, турбулентность, laser radiation, backscattering, turbulence
Страницы: 277-288

Аннотация >>
Представлены результаты расчетов распределения средней интенсивности и мощности лазерного излучения, обратнорассеянного на удаленном аэрозольном слое и регистрируемого в плоскости источника, в зависимости от интенсивности турбулентных флуктуаций показателя преломления воздуха на трассе распространения, режима дифракции на передающей апертуре, внутреннего масштаба турбулентности и размера приемной апертуры.

DOI: 10.15372/AOO20200406
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
Ультрафиолетовый турбулентный лидар УОР-5

И.А. РАЗЕНКОВ, А.И. НАДЕЕВ, Н.Г. ЗАЙЦЕВ, Е.В. ГОРДЕЕВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
lidaroff@iao.ru
Ключевые слова: атмосферная турбулентность, искусственная турбулентность, увеличение обратного рассеяния, лидар, atmospheric turbulence, artificial turbulence, backscatter enhancement effect, lidar
Страницы: 289-297

Аннотация >>
Дано описание ультрафиолетового (355 нм) безопасного для глаз турбулентного лидара УОР-5, предназначенного для исследования атмосферной турбулентности. Принцип работы лидара основан на эффекте увеличения обратного рассеяния, который возникает при двукратном распространении световой волны в случайной среде. В основе конструкции прибора приемо-передающий афокальный телескоп Мерсена, который обеспечивает термомеханическую стабильность при продолжительной работе лидара. Для уменьшения габаритов при изготовлении телескопа у главного зеркала были отрезаны края, которые в этой конструкции не используются. Были проведены испытания лидара в аэропорту Толмачево, во время которых осуществлялся непрерывный контроль турбулентности над взлетно-посадочной полосой и над стоянкой самолетов. Лидар уверенно регистрировал турбулентный след для любого типа самолета при взлете и посадке. Получено, что время жизни искусственной интенсивной турбулентной зоны над летным полем - 2-3 мин.

DOI: 10.15372/AOO20200407
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
Оценка влияния точности спектроскопической информации на результаты лидарных измерений метана с использованием экспертных списков линий

И.А. ВАСИЛЕНКО, С.А. САДОВНИКОВ, О.А. РОМАНОВСКИЙ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
via@iao.ru
Ключевые слова: метан, метод дифференциального поглощения, экспертные списки линий, methane, differential absorption method, expert line lists
Страницы: 298-301

Аннотация >>
Проведено сравнение спектров пропускания и коэффициентов поглощения метана для разных ширин аппаратной функции спектрального распределения мощности лазерного излучения при использовании разных источников спектроскопической информации. Получен экспертный список линий метана.

DOI: 10.15372/AOO20200408
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
Генерация электрических и магнитных полей при распространении высокоинтенсивного лазерного излучения в атмосфере

В.Ф. МЫШКИН1, С.Ф. БАЛАНДИН2, В.А. ДОНЧЕНКО3, В.А. ПОГОДАЕВ2, В.А. ХАН1,2, Е.С. АБРАМОВА4, Ю.И. КУЛАКОВ3, М.С. ПАВЛОВА4, В.Л. ХАЗАН5, Д.М. ХОРОХОРИН1
1Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск, Россия
gos100@tpu.ru
2Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
bal@iao.ru
3Сибирский физико-технический институт им. В.Д. Кузнецова, Томск, Россия
don@spti.tsu.ru
4Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, Новосибирск, Россия
evgenka_252@mail.ru
5Омский государственный технический университет, Омск, Россия
vlhazan@yandex.ru
Ключевые слова: лазерный пробой, канал ионизации, электрические импульсы, магнитное поле, параметры атмосферы, laser breakdown, ionization channel, electrical impulses, magnetic field, atmospheric parameters
Страницы: 302-308

Аннотация >>
Приведены результаты экспериментальных исследований электрических и магнитных полей, возникающих в условиях пробоя и в допробойных режимах распространения импульсного лазерного излучения на атмосферных трассах. Установлено, что при распространении в атмосфере импульсов микросекундной длительности СО2-лазера в условиях пробоя и в допробойном режиме генерируются квазипериодические электрические и магнитные поля с частотой 105-106 Гц и длительностью 10-100 мкс. Максимальное значение наведенных электрических и магнитных полей наблюдается при количестве очагов пробоя на единицу длины трассы N оч = 0,17 м-1. Показана связь электрических и магнитных полей, возникающих вокруг канала ионизации, с параметрами атмосферы.

DOI: 10.15372/AOO20200409
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
Фотоприемный модуль для регистрации лидарных сигналов в ближней ИК-области

А.И. НАДЕЕВ, И.Э. ПЕННЕР, Е.С. ШЕВЦОВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
nadeev@iao.ru
Ключевые слова: лидар, фотоприемный модуль, лавинный фотодиод, DC/DC преобразователь, lidar, photodetector, avalanche photodiode, DC/DC converter
Страницы: 309-314

Аннотация >>
Описана базовая платформа для фотодетекторов, используемых в лидарном комплексе для регистрации обратнорассеянного излучения в ближней ИК-области. Рассмотрены и измерены помехи импульсных высоковольтных DC/DC преобразователей, установленных в фотоприемном модуле. Предложен метод уменьшения помех, генерируемых такими преобразователями. Испытания, проведенные в лидарах Института оптики атмосферы СО РАН, показали эффективность разработанного модуля, предназначенного для регистрации сигналов в аналоговом режиме на длине волны 1,064 мкм.

DOI: 10.15372/AOO20200410
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
Расчет ослабления пропускания потока ИК-излучения на наклонной трассе в атмосфере с учетом сферичности земной поверхности

И.В. ЗНАМЕНСКИЙ1, А.А. ТИХОМИРОВ2
1Акционерное общество "НПК "Системы прецизионного приборостроения", Москва, Россия
06-21@npk-spp.ru
2Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, Томск, Россия
tikhomirov@imces.ru
Ключевые слова: ИК-излучение, ослабление пропускания, наклонные трассы, малые углы места, сферичность земной поверхности
Страницы: 315-320

Аннотация >>
Представлены соотношения и результаты расчетов эффективной толщины осажденного слоя водяного пара и эффективной длины оптического пути, приведенной по поглощающей способности углекислого газа к приземному слою атмосферы. Расчеты выполнены для оптико-электронных систем ИК-диапазона, работающих на наклонных трассах при углах места менее 20° с учетом сферичности земной поверхности.

DOI: 10.15372/AOO20200411
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


12.
Первые результаты измерения концентраций углекислого газа и метана методами диодной лазерной спектроскопии в различных регионах Российской Федерации с борта самолета-лаборатории Як-42Д "Росгидромет"

А.С. КУЗЬМИЧЕВ1,2, А.И. НАДЕЖДИНСКИЙ2, Я.Я. ПОНУРОВСКИЙ2, Д.Б. СТАВРОВСКИЙ2, Ю.П. ШАПОВАЛОВ2, В.У. ХАТТАТОВ1, В.В. ГАЛАКТИОНОВ1
1Центральная Аэрологическая Обсерватория, Долгопрудный, Московская обл., Россия
askuzmichev@gmail.com
2Институт Общей Физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва, Россия
nadezhdinskii@gmail.com
Ключевые слова: диодный лазер, дистанционное зондирование, многоходовая оптическая кювета, самолет-лаборатория, Арктика, метан, углекислый газ, diode laser, remote sounding, multipath optical cell, aircraft laboratory, the Arctic, methane, carbon dioxide
Страницы: 321-325

Аннотация >>
Приведены первые результаты измерений высотных профилей концентраций углекислого газа и метана с борта самолета-лаборатории Як-42Д «Росгидромет». Анализируемые данные получены как в реальном режиме времени с помощью приборов, функционирующих на основе метода диодной лазерной спектроскопии, так и в лаборатории с помощью Фурье-спектрометра посредством обработки проб воздуха, собранного в специальные колбы в ходе исследовательских полетов. Особое внимание уделено конструкции прибора.

DOI: 10.15372/AOO20200412
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину