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

2019 год, номер 8

1.
Оценка характеристик области множественной филаментации фемтосекундных лазерных импульсов в воздухе на основе модели одиночной филаментации

А.А. ЗЕМЛЯНОВ, Ю.Э. ГЕЙНЦ, О.В. МИНИНА
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
zaa@iao.ru
Ключевые слова: фемтосекундные лазерные импульсы, воздух, самофокусировка, филаментация, дифракционно-лучевая трубка, femtosecond laser pulses, air, self-focusing, filamentation, diffraction-beam tube
Страницы: 601-608

Аннотация >>
На основе данных численного решения нелинейного уравнения Шредингера в постановке задачи об одиночной филаментации проведена оценка характеристик области множественной филаментации фемтосекундных лазерных импульсов в воздухе. Для описания одиночной филаментации лазерного импульса использовался метод дифракционно-лучевых трубок. Продемонстрирована эффективность данного метода для интерпретации экспериментальных результатов и прогнозирования эффектов, что важно при планировании экспериментов. Показано, что характерный размер мелкомасштабных неоднородностей интенсивности в профиле сантиметрового лазерного пучка, которые формируют область множественной филаментации импульсов фемтосекундной длительности, составляет несколько миллиметров. Увеличение радиуса исходного лазерного пучка при телескопировании расширяет размеры первоначальных мелкомасштабных неоднородностей интенсивности и уменьшает содержащуюся в них мощность. Это приводит к увеличению дистанции начала филаментации. Увеличение мощности в пучке способствует удлинению филаментов и увеличению их числа.

DOI: 10.15372/AOO20190801
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
Эксперимент с целью изучения вихревых следов самолетов, проведенный на летном поле аэропорта Толмачево в 2018

И.Н. СМАЛИХО, В.А. БАНАХ, А.В. ФАЛИЦ, А.А. СУХАРЕВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
smalikho@iao.ru
Ключевые слова: когерентный доплеровский лидар, самолетные вихри, coherent Doppler lidar, aircraft wake vortices
Страницы: 609-619

Аннотация >>
С целью исследования вихревых следов идущих на посадку самолетов, на летном поле аэропорта Толмачево в 2018 г. мы провели эксперимент, в котором были задействованы лидар Stream Line, акустический анемометр АМК-03 и температурный профилемер MTP-5. В ходе эксперимента определены границы применимости метода радиальных скоростей, используемого для получения оценок параметров самолетных вихрей из лидарных измерений, в зависимости от типа самолета и интенсивности ветровой турбулентности. Анализ результатов эксперимента позволил выявить ряд особенностей пространственной динамики и эволюции самолетных вихрей при различных состояниях приземного слоя атмосферы. В частности, установлено, что в случае малой средней скорости бокового ветра и умеренной ветровой турбулентности время жизни вихря, образовавшегося за идущим на посадку большим грузовым самолетом MD-11F, может достигать почти 4 мин.

DOI: 10.15372/AOO20190802
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
Алгоритм определения топологических зарядов и числа оптических вихрей по ветвлению полос интерференционной картины

Ф.Ю. КАНЕВ1,2, В.П. АКСЕНОВ1, Ф.А. СТАРИКОВ3, Ю.В. ДОЛГОПОЛОВ3, А.В. КОПАЛКИН3, И.Д. ВЕРЕТЕХИН4
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
mna@iao.ru
2Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск, Россия
3Российский федеральный ядерный центр, Саров, Россия
starikov@otdl3.vniief.ru
4Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия
aswer95@inbox.ru
Ключевые слова: вихревая оптика, оптический вихрь, особая точка волнового фронта, топологический заряд, singular optics, optical vortex, singular point of a wavefront, topological charge
Страницы: 620-627

Аннотация >>
Рассмотрен алгоритм определения характеристик оптических вихрей по ветвлению полос интерференционной картины и приведено описание построенного на его основе компьютерного приложения. В качестве входных данных программы используется изображение, записанное в bmp-файле, в результате ее работы генерируется информация о числе, координатах и топологических зарядах вихрей. Выполнены оценки точности регистрации координат особых точек и приведено несколько примеров обработки экспериментальных результатов.

DOI: 10.15372/AOO20190803
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
Расчет континуального поглощения Н2О в ИК-диапазоне на основе измерений Берча

Т.Е. КЛИМЕШИНА, О.Б. РОДИМОВА
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
klimeshina@sibmail.com
Ключевые слова: водяной пар, континуальное поглощение, континуум Берча, измерения FTIR, СRDS, water vapour, continuum absorption, Burch continuum, FTIR measurements, СRDS measurements
Страницы: 628-632

Аннотация >>
Представлены результаты расчетов коэффициентов континуального поглощения для ИК-спектров Н2О в области 2400-10000 см-1. Контур спектральной линии, используемый в расчете, получен в рамках асимптотической теории крыльев линии и содержит параметры классического и квантового потенциалов. Параметры классического потенциала были взяты из расчетов поглощения в интервале 8-12 мкм, а квантового - получены при подгонке к данным Берча в интервале 2400-2700 см-1. Данные, рассчитанные в окнах прозрачности Н2О, согласуются с данными измерений СRDS и с высокотемпературными данными Фурье-измерений.

DOI: 10.15372/AOO20190804
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
Особенности изменчивости интенсивности свечения планктонного сообщества в прибрежной зоне Черного моря в весенний и осенний периоды

А.Б. ПОЛОНСКИЙ1,2, Е.Б. МЕЛЬНИКОВА1, А.Н. СЕРЕБРЕННИКОВ1
1Институт природно-технических систем, Севастополь, Россия
apolonsky5@mail.ru
2Севастопольский государственный университет, Севастополь, Россия
Ключевые слова: вертикальное распределение светящихся гидробионтов, биолюминесценция, сезонные изменения, спутниковая информация, циркуляция вод Черного моря, мезомасштабные вихри, vertical profile of hydrobiont bioluminescence intensity, bioluminescent lighting, seasonal changes, satellite information, Black Sea circulation, mesoscale eddies
Страницы: 633-640

Аннотация >>
Проанализированы причины и особенности изменчивости интенсивности свечения планктонного сообщества в весенний и осенний периоды вдоль побережья Крыма на основе экспедиционных и спутниковых данных. Отмечено, что синоптические и мезомасштабные вихревые процессы оказывают существенное влияние на вертикальное распределение интенсивности свечения гидробионтов и их необходимо учитывать при анализе сезонной изменчивости параметров биолюминесценции. Введено понятие интегральной интенсивности свечения гидробионтов (ИИСГ), которое позволяет оценить общую биомассу гидробионтов, обитающих в исследуемом диапазоне глубин. Получено, что средняя ИИСГ в северной части Черного моря в осенний период более чем в 10 раз выше, чем весной. Отмечено, что вихревые мезомасштабные образования оказывают наибольшее влияние на ИИСГ в районе свала глубин.

DOI: 10.15372/AOO20190805
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
Восстановление коэффициентов отражения земной поверхности по спутниковым измерениям MODIS с учетом поляризации излучения

М.В. ТАРАСЕНКОВ, А.В. ЗИМОВАЯ, В.В. БЕЛОВ, М.В. ЭНГЕЛЬ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
tmv@iao.ru
Ключевые слова: атмосферная коррекция, коэффициент отражения земной поверхности, поляризация, метод Монте-Карло, atmospheric correction, Earth surface reflection coefficient, polarization, Monte Carlo method
Страницы: 641-649

Аннотация >>
Рассматривается алгоритм восстановления коэффициентов отражения земной поверхности с учетом влияния поляризации излучения. Проводится апробация результатов работы алгоритма для пяти каналов прибора MODIS на трех участках: на юге Томской обл., в Московской и Иркутской обл. Для оценки погрешности алгоритма используются тестовые точки в центре хвойных лесных массивов в летний период года. Сопоставляются результаты предлагаемого алгоритма с учетом и без учета поляризации, алгоритма MOD09 и результаты без атмосферной коррекции с измерениями, принятыми за эталонные. Сравнение показывает, что средние значения результатов предлагаемого алгоритма с учетом влияния поляризации ближе к эталонным, чем алгоритма MOD09 NASA в 1-м (0,620-0,670 мкм), 3-м (0,459-0,479 мкм) и 4-м (0,545-0,565 мкм) каналах MODIS, отличие одного порядка наблюдается для 2-го канала MODIS (0,841-0,876 мкм). В 8-м канале MODIS (0,405-0,420 мкм) для одних ситуаций предпочтительнее один алгоритм, а для других другой.

DOI: 10.15372/AOO20190806
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
Восстановление оптической толщины и эффективного радиуса частиц облачности по данным дневных измерений спутникового радиометра МСУ-МР

А.А. ФИЛЕЙ
Дальневосточный центр ФГБУ «НИЦ “Планета”», Хабаровск
andreyvm-61@mail.ru
Ключевые слова: МСУ-МР, оптическая толщина, эффективный радиус, фазовое состояние, облачность, MSU-MR, optical depth, effective radius, cloud phase, cloudiness
Страницы: 650-656

Аннотация >>
Представлен алгоритм определения оптической толщины и эффективного радиуса частиц облачности по данным дневных измерений радиометра МСУ-МР, установленного на борту российского гидрометеорологического спутника «Метеор-М» № 2. В основе алгоритма лежат физические принципы использования коэффициентов спектральной яркости облачности на длинах волн 0,64 и 1,68 мкм. Результаты работы алгоритма по восстановлению параметров облачности сопоставлялись с результатами алгоритма, разработанного для радиометра AVHRR. Сравнение показало, что найденные параметры облачности находятся в допустимых пределах точности и ошибки измерений.

DOI: 10.15372/AOO20190807
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
Изменение приземной концентрации озона при выпадении осадков

В.Г. АРШИНОВА1, Б.Д. БЕЛАН1, В.А. ЛАПЧЕНКО2, Е.В. ЛАПЧЕНКО2, Т.М. РАССКАЗЧИКОВА1, Д.Е. САВКИН1, Т.К. СКЛЯДНЕВА1, Г.Н. ТОЛМАЧЕВ1, А.В. ФОФОНОВ1
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
arvi@iao.ru
2Карадагская научная станция им. Т.И. Вяземского, Феодосия, Россия
ozon.karadag@gmail.com
Ключевые слова: атмосфера, газ, воздух, вымывание, озон, осадки, примеси, удаление, atmosphere, gas, air, washout, ozone, precipitation, impurity, removal
Страницы: 657-664

Аннотация >>
В работе по данным мониторинга озона в приземном слое воздуха в г. Томске и на Карадаге исследуется изменение его концентрации при выпадении осадков. Выявлено, что эти изменения могут быть как положительными, так и отрицательными. Наибольшие скачки содержания озона наблюдаются при выпадении фронтальных осадков. В случае внутримассовых осадков знак и величину изменения определяет суточный ход концентрации озона. Анализ показал совпадение роста концентрации озона в осадках с его увеличением в суточном ходе в 59% случаев в Томске и в 63% - на Карадаге. Совпадение волны падения концентрации в суточном ходе с ее уменьшением в осадках еще выше - 85% в Томске и 79% на Карадаге. На основе данных самолетного зондирования показано, что в ряде случаев наблюдается оседание озона из пограничного слоя при переходе температурной стратификации в осадках к нейтральной.

DOI: 10.15372/AOO20190808
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
Влияние стратосферного и тропосферного полярных вихрей на площадь ледового покрытия Баренцева моря в зимний период 1997/1998 и 2015/2016 гг

В.В. ЗУЕВ, Е.С. САВЕЛЬЕВА
Институт мониторинга климатических и экологических систем CO РАН, Томск, Россия
vzuev@list.ru
Ключевые слова: стратосферный и тропосферный полярные вихри, Баренцево море, площадь арктического морского льда, приземная температура, stratospheric and tropospheric polar vortices, the Barents Sea, Arctic sea ice extent, surface temperature
Страницы: 665-668

Аннотация >>
В зимний период внутри тропосферного полярного вихря происходит понижение температуры воздуха, что, в свою очередь, отражается на увеличении площади арктического морского льда. Однако Баренцево море зимой часто оказывается у границ тропосферного вихря, где приземная температура выше, из-за чего площадь морского льда уменьшается. С использованием данных реанализа ERA-Interim и спутниковых данных NSIDC показано, что с декабря по февраль площадь арктического морского льда в районе Баренцева моря зависит от формы и расположения тропосферного полярного вихря. На примере динамики полярных вихрей в 1997/1998 и 2015/2016 гг., а также с использованием корреляционного анализа показано, что границы тропосферного полярного вихря могут приближаться по форме и расположению к стратосферному вихрю в период с декабря по март. Таким образом, уменьшение площади арктического морского льда в результате изменения границ тропосферного вихря может происходить под влиянием стратосферного полярного вихря в зимний период.

DOI: 10.15372/AOO20190809
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
Параметрический генератор света среднего ИК-диапазона на основе периодически-поляризованного ниобата лития с накачкой лазером на керамике Tm3+: Lu2O3

Д.Б. КОЛКЕР1,2, О.Л. АНТИПОВ3, С.В. ЛАРИН4, Л.И. ИСАЕНКО2,5, В.Н. ВЕДЕНЯПИН2,5, А.Р. АХМАТХАНОВ6, В.Я. ШУР6
1Институт лазерной физики СО РАН, Новосибирск, Россия
dkolker@mail.ru
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
lyudmila.isaenko@mail.ru
3Институт прикладной физики РАН, Нижний Новгород, Россия
oleg_antipov@yahoo.com
4ИРЕ-Полюс, Фрязино, Россия
slarin@ntoire-polus.ru
5Институт Геологии и Минералогии СО РАН им В.С. Соболева, Новосибирск, Россия
blackraven@ngs.ru
6Институт естественных наук и математики, Екатеринбург, Россия
andrey.akhmathanov@urfu.ru
Ключевые слова: параметрический генератор света, периодически поляризованная структура, средний ИК-диапазон, Tm:LuO-лазер, optical parametric oscillator, periodically-polled structure, mid-infrared, PPMgO:LN
Страницы: 669-674

Аннотация >>
В работе представлены результаты экспериментов по параметрической генерации света в кристаллах легированного магнием ниобата лития LiNbO3 (LN) с регулярной доменной структурой PPMgO:LN с накачкой лазером на керамике Tm3+:Lu2O3 с длиной волны 1,9 мкм, который, в свою очередь, накачивался излучением волоконного лазера с рамановским преобразованием. Средняя мощность на выходе PPMgO:LN в спектральном диапазоне 3,7-4,2 мкм составила 530 мВт при мощности накачки в 7,9 Вт; при этом полная эффективность преобразования в параметрическом генераторе света составила 6,7%, а дифференциальная эффективность - 8%.

DOI: 10.15372/AOO20190810
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину