Главная – Журналы – Оптика атмосферы и океана 2013 номер 3

Представлены результаты исследования элементного состава образцов почв и проб пылевого аэрозоля, собранных в пос. Айвадж и г. Душанбе. Проведен анализ данных о распределении радиоактивных изотопов уранового и ториевого рядов, К-40 и других техногенных изотопов.

Представлены результаты расчетов функций плотности вероятности (ФПВ) массовой концентрации атмосферного аэрозоля с использованием спутниковых данных. Для расчетов использовалось разработанное в ИВЭП СО РАН программное обеспечение. В программе реализован непараметрический метод сглаживающего ядра. Рассчитанные ФПВ качественно представляют собой логарифмически нормальные.

Установлены таксономический состав, среднесуточные концентрации и суточная динамика содержания в атмосфере пыльцевой компоненты атмосферного аэрозоля в пос. Ключи Новосибирской области. С 22 июня по 19 июля 2011 г. в атмосфере преобладала пыльца злаков, на долю которой приходилось до 90% и более от общего количества пыльцевых зерен. Среднесуточные массовые концентрации пыльцы составляли ≈ 3,7% от суммарных концентраций атмосферного аэрозоля. В периоды цветения злаков массовые концентрации пыльцы были сопоставимы и даже превышали среднесуточные концентрации атмосферного аэрозоля.

Делается попытка построения прогноза интенсивности пожаров с заблаговременностью 1 сут на основе спутниковых измерений интенсивности излучения от пожаров. Прогноз базируется на модели пороговой авторегрессии. Метод оценки порогов на основе визуализации статистических характеристик сортированного ряда позволил выделить шесть категорий интенсивности излучения, прогноз по которым велся отдельно. В уравнение авторегрессии также вошел пожарный индекс Нестерова. В работе использованы данные по Центрально-Европейскому региону за лето 2010 г. Показано, что для всех категорий пожаров такой прогноз имеет преимущество перед инерционным. Значимая зависимость от пожарного индекса Нестерова не прослеживается для групп с высокой и очень высокой интенсивностью пожаров. На основе данных об интенсивности излучения пожаров за текущие сутки и прогноза этой величины на следующие сутки прогнозировались также эмиссии аэрозолей (PM₁₀) от лесных пожаров. Лучшее качество прогнозов на основе пороговой регрессии по сравнению с инерционным прогнозом достигнуто для первых двух (по малости) категорий интенсивности пожаров, которые доминировали по числу, и для последних двух (наиболее интенсивные пожары), доминировавших по охваченной ими площади. Показатели качества прогноза для средних категорий статистически значимо не отличаются от аналогичных показателей инерционного прогноза. Развитый метод планируется использовать для прогнозов загрязнения атмосферы на основе современной химическо-транспортной модели.

Рассматривается задача обнаружения нефтяных загрязнений на земной поверхности. Приводятся экспериментально полученные спектры флуоресценции чистых нефтепродуктов, различных земных поверхностей и нефтепродуктов, разлитых на различных земных поверхностях. Показано, что использование метода, основанного на регистрации флуоресцентного излучения в трех узких спектральных диапазонах, позволяет обнаруживать нефтяные загрязнения на земной поверхности с вероятностью правильного обнаружения, близкой к единице, при небольшой вероятности ложных тревог.

Изложена процедура обработки лидарных данных, позволяющая оценивать скорость диссипации кинетической энергии турбулентности из измерений ветра импульсным когерентным доплеровским лидаром (ИКДЛ) при коническом сканировании зондирующим пучком. С использованием численного моделирования выполнено тестирование предложенного алгоритма обработки данных ИКДЛ и рассчитана погрешность лидарной оценки скорости диссипации в зависимости от числа полных сканирований зондирующим пучком.

С использованием численного моделирования исследованы возможности измерения скорости диссипации энергии турбулентности импульсным когерентным доплеровским лидаром (ИКДЛ) при коническом сканировании зондирующим пучком с учетом усреднения радиальной скорости по зондируемому объему и погрешности оценивания радиальной скорости. Рассчитана погрешность лидарной оценки скорости диссипации в зависимости от числа полных сканирований зондирующим пучком и от отношения сигнал-шум. Проведен сравнительный анализ результатов совместных измерений скорости диссипации акустическими анемометрами и 2-микронным ИКДЛ.

Проведено имитационное моделирование работы солнечного фотометра для двух регионов России, и получены оценки погрешности восстановления общего влагосодержания, обусловленные вариациями метеопараметров и применением эмпирических формул, используемых в сети AERONET.

По данным многолетних (2002–2012 гг.) наблюдений четырех аэрологических станций Восточной Сибири (Тура, Якутск, Киренск, Чита) исследуется вертикальная статистическая структура полей температуры и влажности воздуха (массовой доли водяного пара) в пограничном слое атмосферы в условиях сплошного закрытия неба облаками нижнего яруса и, для сравнения, при их полном отсутствии. Рассмотрены (с учетом облачного состояния атмосферы) особенности высотного распределения фоновых (средних климатических) характеристик и дисперсий температуры и влажности воздуха до высоты 1600 м в зависимости от сезона и географического положения станции.

По данным многолетних (2002–2012 гг.) наблюдений четырех аэрологических станций (Тура, Якутск, Киренск и Чита), представляющих различные физико-географические районы Восточной Сибири, исследованы общие закономерности и особенности межуровенных и взаимнокорреляционных связей температуры и влажности воздуха (массовой доли водяного пара) в пограничном слое атмосферы в зависимости от степени закрытия небосвода облаками нижнего яруса.

Описывается высокочувствительный Фурье-спектрометр, регистрирующий спектры поглощения в диапазоне 20000–9000 см^–1, с чувствительностью по поглощению 1x10^–8 см^–1 и разрешением 0,05 см^–1, созданный на базе Фурье-спектрометра Bruker IFS-125M с небольшой кюветой. Высокую чувствительность по поглощению обеспечило использование простой и надежной многоходовой кюветы (базовая длина 60 см) с высокой светосилой (отношение диаметра коллективного зеркала к базовой длине 1 : 4) вертикального типа и источника света большой яркости. Проведено сравнение полученных спектров поглощения с экспериментальными и теоретическими спектрами. В спектрах паров воды наблюдаются также линии поглощения изотопомеров воды. Пороговая чувствительность определена из отношения сигнал-шум, а также из регистрируемых линий воды с минимальной интенсивностью.

Представлены результаты лабораторных экспериментов по измерению длины и положения области филаментации фемтосекундного лазерного излучения гигаваттной мощности на длинах волн 800 и 400 нм, распространяющегося в воздухе в условиях острой внешней фокусировки. Исследована зависимость длины участка филаментации излучения от его начального диаметра и мощности. Обнаружена качественно новая закономерность, заключающаяся в инвариантности наблюдаемой длины области филаментации пучка к изменению его диаметра при условии равенства начальных интенсивностей. Указанная закономерность не характерна для коллимированного излучения и связана с преобладанием геометрической фокусировки над керровской самофокусировкой пучка в процессе формирования филамента.

Рассматривается метод оценки высоты и скорости движения облачности по наблюдениям угловых скоростей в различных точках облачного поля. Обсуждается способ аппаратной реализации описанного метода.