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

Array
(
    [SESS_AUTH] => Array
        (
            [POLICY] => Array
                (
                    [SESSION_TIMEOUT] => 24
                    [SESSION_IP_MASK] => 0.0.0.0
                    [MAX_STORE_NUM] => 10
                    [STORE_IP_MASK] => 0.0.0.0
                    [STORE_TIMEOUT] => 525600
                    [CHECKWORD_TIMEOUT] => 525600
                    [PASSWORD_LENGTH] => 6
                    [PASSWORD_UPPERCASE] => N
                    [PASSWORD_LOWERCASE] => N
                    [PASSWORD_DIGITS] => N
                    [PASSWORD_PUNCTUATION] => N
                    [LOGIN_ATTEMPTS] => 0
                    [PASSWORD_REQUIREMENTS] => Пароль должен быть не менее 6 символов длиной.
                )

        )

    [SESS_IP] => 44.192.38.49
    [SESS_TIME] => 1675017725
    [BX_SESSION_SIGN] => 9b3eeb12a31176bf2731c6c072271eb6
    [fixed_session_id] => 5c4f997b7a9744dabda1a115c9ea5daa
    [UNIQUE_KEY] => b5d26a94de7a7834e880421e6d070e5d
    [BX_LOGIN_NEED_CAPTCHA_LOGIN] => Array
        (
            [LOGIN] => 
            [POLICY_ATTEMPTS] => 0
        )

)

Поиск по журналу

Оптика атмосферы и океана

2022 год, номер 12

1.
Эксперимент по регистрации поглощения озона при переходах в триплетное электронное состояние 3А2 высокочувствительным методом лазерной спектроскопии внутрирезонаторного затухания в интервале 9350-10000 см-1

С.С. ВАСИЛЬЧЕНКО1,2, О.В. ЕГОРОВ1,2, В.Г. ТЮТЕРЕВ1,2
1Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия
s.vasilchenko@iao.ru
2Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
egrvoleg@gmail.com
Ключевые слова: спектр поглощения, переходы в триплетное электронное состояние, система полос Вульфа, лазерная спектроскопия внутрирезонаторного затухания
Страницы: 971-978

Аннотация >>
Обсуждаются результаты высокочувствительной регистрации спектра поглощения молекулы озона для системы полос Вульфа в ближнем инфракрасном диапазоне 9350-10000 см-1, соответствующих переходам с основного на возбужденное триплетное электронное состояние. Впервые спектр в этом диапазоне выше основного порога диссоциации молекулы зарегистрирован методом лазерной спектроскопии внутрирезонаторного затухания с непрерывными узкополосными лазерами (cw-CRDS), обеспечивающими высокую чувствительность по коэффициенту поглощения порядка 1 × 10-10 см-1. Описаны методика измерений, схема генерации и контроля концентрации озона. Проведено сравнение с рассчитанными ранее теоретическими спектрами синглет-триплетных полос 3A2(000) ← X1A1(000), 3A2(010) ← X1A1(000) и 3A2(010) ← X1A1(010).

DOI: 10.15372/AOO20221201
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
Точность определения продольных координат частиц методом цифровой голографии

В.В. ДЕМИН, А.Ю. ДАВЫДОВА, И.Г. ПОЛОВЦЕВ, Н.Н. ЮДИН, М.М. ЗИНОВЬЕВ
Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия
dyomin@mail.tsu.ru
Ключевые слова: цифровая голография частиц, восстановленные изображения частиц, продольные координаты частиц, погрешность, дифракционно-ограниченные системы
Страницы: 979-986

Аннотация >>
Основываясь на известных выражениях, применяемых к дифракционно-ограниченным оптическим системам, приведены оценки и предложен способ определения погрешности измерения продольных координат частиц по изображениям, восстановленным из цифровых голограмм. Определен поправочный коэффициент для визуальной фокусировки при различных удалениях регистрируемой частицы от плоскости КМОП-матрицы. Приведены экспериментальные результаты апробации способа. Показано, что погрешность автоматической цифровой фокусировки может быть уменьшена путем одновременного применения фокусировочных кривых для нескольких показателей качества и оптимизации области изображения для их построения.

DOI: 10.15372/AOO20221202
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
Многолетние наблюдения ореольной индикатрисы рассеяния в приземном слое пригорода Томска (2010-2021 гг.)

В.В. ПОЛЬКИН, В.В. ПОЛЬКИН, М.В. ПАНЧЕНКО
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
pv@iao.ru
Ключевые слова: ореольная индикатриса рассеяния, временная изменчивость, субмикронный и крупнодисперсный атмосферный аэрозоль
Страницы: 987-992

Аннотация >>
Анализируются данные долговременных измерений ореольной индикатрисы рассеяния для углов φ = 1,2° и φ = 20° ( I1,2 и I20), которые были получены с помощью ореольного фотометра закрытого типа на аэрозольной станции ИАО СО РАН в 2010-2021 гг. Анализ временной изменчивости параметров проведен для межгодовых, годовых данных и суточного хода часовых измерений. Среднесуточные значения параметров I1,2, I20 рассчитывались из часовых данных, среднемесячные - из среднесуточных, среднегодовые - из среднемесячных. Слабый, но значимый (по уровню р = 0,05) временной тренд обнаружен только для межгодовых значений I1,2 - 1,14% в год. В годовом ходе I1,2 отчетливо наблюдается монотонный рост значений от зимних месяцев к летним, а в годовом ходе I20 - наоборот уменьшение. Дымы удаленных лесных пожаров в 2012, 2016 гг. и частично 2018, 2019 гг. нарушают эту картину повышенными значениями I20 с июля по сентябрь. Годовые вариации суточного хода среднемесячных значений I1,2, I20 и отношения I20 / I1,2 характерны для континентального приземного аэрозоля. Дымы удаленных лесных пожаров приводят к высоким значениям I20 в ночное, утреннее и вечернее время, а уменьшение I20 в дневное время не достоверно с вероятностью 0,95 из-за высоких СКО.

DOI: 10.15372/AOO20221203
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
Влияние аэрозоля на свойства поля фемтосекундного лазерного излучения в условиях филаментации на протяженной воздушной трассе. Экспериментальное и теоретическое исследования

А.Д. БУЛЫГИН, А.В. ПЕТРОВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
b.a.d@iao.ru
Ключевые слова: фемтосекундные лазерные импульсы, филаментация, аэрозоль, фазовый экран, уравнение Гельмгольца
Страницы: 993-998

Аннотация >>
Экспериментально и теоретически исследуется распространение мощного фемтосекундного лазерного излучения (МФЛИ) через аэрозоль. В ходе экспериментальных исследований показано влияние аэрозоля на характеристики области филаментации излучения. На основе экспериментальных данных найдена временная зависимость степени неоднородности поля МФЛИ, обусловленная расплыванием аэрозольного облака. Предложена теоретическая модель, позволяющая воспроизвести экспериментальные закономерности не только качественно, но и количественно. Для моделирования распространения МФЛИ используются плоские фазовые экраны, имитирующие рассеяние излучения на частицах аэрозоля, с эффективными оптическими параметрами, соответствующими разным значениям интенсивности излучения. Модель может быть полезна для исследования распространения МФЛИ на атмосферных трассах.

DOI: 10.15372/AOO20221204
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
Определение относительного содержания HDO в атмосфере по данным одновременных измерений спутника GOSAT-2 в тепловом и ближнем ИК-диапазонах

И.В. ЗАДВОРНЫХ1, К.Г. ГРИБАНОВ1, В.И. ЗАХАРОВ1,2, R. IMASU3
1Институт естественных наук и математики, Уральский федеральный университет, Екатеринбург, Россия
ilia.zadvornyh@urfu.ru
2Институт математики и механики им. Н.Н. Красовского УрО РАН, Екатеринбург, Россия
v.zakharov@remotesensing.ru
3Atmosphere and Ocean Research Institute, The University of Tokyo, Chiba, Japan
imasu@aori.u-tokyo.ac.jp
Ключевые слова: дистанционное зондирование, обратная задача, изотопологи водяного пара, GOSAT-2
Страницы: 999-1003

Аннотация >>
Продемонстрировано применение оригинального метода решения обратной задачи гиперспектрального спутникового зондирования атмосферы для определения вертикального профиля отношения HDO/H2O в атмосфере Земли с одновременным использованием спектров теплового и ближнего ИК-диапазонов. Впервые данным методом восстановлен вертикальный профиль относительного содержания изотополога HDO (δD) в атмосферном водяном паре по результатам измерений спутникового ИК-спектрометра TANSO-FTS/ /GOSAT-2 и выполнено сравнение восстановленных значений δD с данными наземного дистанционного зондирования на станции Карлсруэ (Германия), входящей в международную измерительную сеть TCCON. Показано, что одновременное использование спутниковых спектров уходящего излучения атмосферы в тепловом диапазоне и отраженного солнечного излучения в ближнем ИК-диапазоне дает более высокую корреляцию полученных спутниковых данных по среднемесячным значениям δD с данными наземного зондирования, чем использование одного из этих двух диапазонов.

DOI: 10.15372/AOO20221205
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
О возможности лидарной локализации турбулентности ясного неба

В.А. БАНАХ, И.Н. СМАЛИХО, И.В. ЗАЛОЗНАЯ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
banakh@iao.ru
Ключевые слова: турбулентность ясного неба, ветровой лидар, скорость диссипации турбулентной энергии, дисперсия радиальной скорости, структурная постоянная турбулентных флуктуаций показателя преломления
Страницы: 1004-1007

Аннотация >>
Определены диапазоны изменения параметров ветровой и температурной (оптической) турбулентности, соответствующие четырехбалльной шкале интенсивности турбулентной «болтанки» самолетов. Показано, что оценивание дисперсии радиальной скорости, измеряемой когерентным лидаром в направлении полета, и определение структурной постоянной показателя преломления по лидарным измерениям интенсивности оптической турбулентности в этом направлении позволяют судить о потенциальной опасности «болтанки» самолета в зонах турбулентности ясного неба, находящихся впереди по курсу полета.

DOI: 10.15372/AOO20221206
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
Исследование характеристик грозовых облаков на Северо-Западе России с использованием нейронных сетей

А.А. СИНЬКЕВИЧ, А.Б. КУРОВ, Ю.П. МИХАЙЛОВСКИЙ, М.Л. ТОРОПОВА, Н.Е. ВЕРЕМЕЙ
Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова, Санкт-Петербург, Россия
sinkevich51@mail.ru
Ключевые слова: грозовое облако, молния, радиолокационные характеристики, регрессионный анализ, нейронные сети
Страницы: 1008-1014

Аннотация >>
Представлены результаты анализа радиолокационных характеристик облаков, включая поляризационные, и данных о грозовой активности за 9 июня 2020 г. в районе Санкт-Петербурга, когда отмечалась интенсивная грозовая деятельность. Выполнено сравнение параметров грозовых облаков и облаков без молний. Приведены статистические данные об их различиях. С использованием нейронных сетей проведен регрессионный анализ зависимости частоты молний от радиолокационных характеристик облаков. Оценено влияние рассмотренных параметров на частоту молний. Получено математическое выражение для расчета частоты молний на основе данных о максимальной величине дифференциальной отражаемости облака и объеме его переохлажденной части с отражаемостью не менее 35 дБZ.

DOI: 10.15372/AOO20221207
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
Анализ производных в уравнениях гидротермодинамики атмосферы с использованием экспериментальных данных. Часть 2: Уравнения для поля ветра

В.А. ГЛАДКИХ1, А.А. МАМЫШЕВА1, И.В. НЕВЗОРОВА1, С.Л. ОДИНЦОВ1,2
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
glvl@iao.ru
2Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия
odintsov@iao.ru
Ключевые слова: ветер, мезо-гамма-масштаб, приземный слой, серая зона, турбулентность
Страницы: 1015-1020

Аннотация >>
Проведен анализ производных по времени и пространственным координатам от компонентов вектора ветра и их произведений при разложении этих компонентов на детерминированные, мезо-гамма-масштабные и турбулентные составляющие. Использовались экспериментальные данные о компонентах вектора ветра, полученные в приземном слое атмосферы с помощью ультразвуковых анемометров-термометров. Сравнивались диапазоны изменения этих производных и производных, относящихся к «классическому» варианту (учет только детерминированных и турбулентных компонентов вектора ветра). Показано, что вариации компонентов ветра мезо-гамма-масштаба могут быть не менее важны, чем турбулентные составляющие, включенные в «классические» схемы решения задачи моделирования (прогноза) поля ветра с высоким пространственно-временным разрешением.

DOI: 10.15372/AOO20221208
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
Потоки парниковых газов на границе "почва - атмосфера" в фоновом районе Томской области

М.Ю. АРШИНОВ, Б.Д. БЕЛАН, Д.К. ДАВЫДОВ, А.В. КОЗЛОВ, А.В. ФОФОНОВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
michael@iao.ru
Ключевые слова: атмосфера, воздух, диоксид азота, диоксид серы, диоксид углерода, метан, озон, оксид азота, оксид углерода, поток
Страницы: 1021-1028

Аннотация >>
Исследуется динамика потоков парниковых газов, которые измерялись с 2017 по 2021 г. в обсерватории «Фоновая» ИОА СО РАН (п. Киреевск, Томская обл.). Показано, что среднегодовые потоки СО2 в обсерватории изменялись от -283 (сток) до +31 мг × м-2 × ч-1 (эмиссия). Суточная минимальная эмиссия 1351 мг × м-2 × ч-1 фиксировалась в 2019 г., максимальная - 1789 мг × м-2 × ч-1 - в 2021 г. Наименьший за все время наблюдения сток был в 2017 г. и составлял 2099 мг × м-2 × ч-1. Наибольший, равный 2304 мг × м-2 × ч-1, зарегистрирован в 2018 г. Среднегодовые потоки метана находились в диапазоне от -0,032 в 2018 г. до -0,047 мг × м-2 × ч-1 в 2020 г. Суточная максимальная эмиссия метана фиксировалась в 2018 г. (0,915 мг × м-2 × ч-1), а минимальная в 2021 г. (0,095 мг × м-2 × ч-1). При этом максимальный сток варьировал от года к году в диапазоне: от -0,241 до -0,361 мг × м-2 × ч-1. Почва района измерений оказалась слабым источником N2O и сильным СО2 и СН4. Среднегодовые потоки N2O находились в пределах 0,007-0,011 мг × м-2 × ч-1. Мало менялись и межгодовые максимальные эмиссии (от 0,237 до 0,301 мг × м-2 × ч-1) и стоки (от -0,206 до -0,245 мг × м-2 × ч-1).

DOI: 10.15372/AOO20221209
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
Влияние континуального поглощения паров воды на радиационный форсинг углекислого газа в атмосфере для региона Нижнего Поволжья

К.М. ФИРСОВ1, Т.Ю. ЧЕСНОКОВА2, А.А. РАЗМОЛОВ1
1Волгоградский государственный университет, Волгоград, Россия
fkm.volsu@mail.ru
2Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
ches@iao.ru
Ключевые слова: атмосферный радиационный перенос, углекислый газ, континуум водяного пара, радиационный форсинг
Страницы: 1029-1035

Аннотация >>
Оценено влияние континуального поглощения водяного пара в атмосфере на радиационный форсинг СО2 на основе массовых расчетов потоков теплового излучения для летних месяцев 2021 г. в регионе Нижнего Поволжья. Для моделирования использовалась выборка, состоящая из 368 вертикальных профилей (четыре реализации за сутки на протяжении трех летних месяцев). Показано, что с ростом влажности вклад СО2 в радиационное воздействие на поверхность Земли уменьшается, что приводит к меньшему нагреву поверхности, при этом нагрев атмосферы увеличивается. Таким образом, усиление парникового эффекта за счет увеличения концентрации CO2 в условиях высокой влажности будет приводить к еще большему нагреву атмосферы. При этом доминирующую роль играет континуум водяного пара, а не селективное поглощение в полосах Н2О.

DOI: 10.15372/AOO20221210
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
Пространственно-временная изменчивость характеристик влажности лесной подстилки и ее влияние на природные пожары на территории Западной Сибири в 2016-2021 гг

Е.В. ХАРЮТКИНА, Е.И. МОРАРУ
Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, Томск, Россия
kh_ev@mail2000.ru
Ключевые слова: влажность лесной подстилки, влажность почвы, природные пожары, Западная Сибирь, данные реанализа, данные спутникового зондирования
Страницы: 1036-1042

Аннотация >>
В работе впервые для территории Западной Сибири (45-75° с.ш., 60-90° в.д.) проводится исследование пространственно-временной изменчивости характеристик влажности лесной подстилки (топлива) на основе индексов пожарной опасности Канады (CFFWIS) в 2016-2021 гг., а также оценивается ее влияние на природные пожары в регионе в теплый сезон (март - октябрь). Результаты приводятся для разных ландшафтных зон. Значимые оценки связи очагов возгораний с влажностью подстилки на глубине 18 см получены в центральной и южной частях Западной Сибири (коэффициент корреляции до 0,40). Значимые зависимости пожаров от влажности подстилки на глубине 7 см отмечаются лишь в отдельные весенние и летние месяцы на юге региона (коэффициент корреляции до 0,54). Максимальное влияние (до 0,60) влажности подстилки на возгорания отмечается на глубине 1,2 см в апреле в южных районах Западной Сибири. Таким образом, влажность топлива важна при описании условий возникновения и развития пожаров, однако ее влияние на поведение лесных пожаров еще не до конца изучено и требует дополнительных исследований с учетом данных о метеорологических и атмосферных условиях. Полученные результаты в будущем могут быть использованы при решении задач в области прогноза потенциальной пожарной опасности.

DOI: 10.15372/AOO20221211
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


12.
Региональные источники загрязнения атмосферы Арктики черным углеродом по данным измерений на острове Белый

О.Б. ПОПОВИЧЕВА1, М.А. ЧИЧАЕВА1, В.О. КОБЕЛЕВ2, Н.С. КАСИМОВ1
1Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
olga.popovicheva@gmail.com
2Московское городское отделение Русского географического общества, Москва, Россия
vasily.kobelev@gmail.com
Ключевые слова: Арктика, черный углерод, эмиссии, сжигание природного топлива, лесные пожары, сезонные тренды
Страницы: 1043-1050

Аннотация >>
В настоящее время вклад источников аэрозолей в загрязнение Российского сектора Арктики сильно недооценен. В августе 2019 г. на о-ве Белом (Карское море), находящемся на пути переноса воздушных масс из индустриальных районов Западной Сибири в Арктику, установлена новая полярная аэрозольная станция МГУ. Непрерывные аэталометрические измерения короткоживущего климатического трассера - черного углерода (с августа по декабрь 2019 г. и с января по ноябрь 2020 г.), показали его сезонную изменчивость с высокими значениями в декабре - апреле (60 ÷ 92 нг/м3) и низкими в июне - сентябре (18 ÷ 72 нг/м3). Идентифицированы периоды загрязнений. Рассчитано региональное распределение источников сжигания различного природного топлива и биомасс методом отнесения траекторий переноса воздушных масс к измеряемым концентрациям черного углерода. Выяснено, что влияние факельного сжигания газа нефтегазодобывающих регионов Западной Сибири, Поволжья, Урала и Республики Коми наиболее значительно в холодный период года, а дымовых эмиссий пожаров - в теплый. Индикатор влияния сжигания биомасс, определенный по разнице измерений в широком спектре длин волн, указал на преобладающее влияние сжигания древесины в жилом секторе в холодный период и сельскохозяйственных и лесных пожаров в теплый.

DOI: 10.15372/AOO20221212
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


13.
Система обзора космического пространства для мониторинга объектов техногенного происхождения

И.В. ЗНАМЕНСКИЙ1, А.А. ТИХОМИРОВ2
1НПК«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: мониторинг, космический мусор, наземная оптико-электронная система, облученность, блеск
Страницы: 1051-1057

Аннотация >>
Разработана методика расчета наземной оптико-электронной системы (ОЭС) и выполнен расчет облученности входного зрачка от космического объекта цилиндрической формы, подсвеченного Солнцем в ночное время суток. Представлены результаты расчета минимальной облученности и соответствующего ей блеска на входном зрачке ОЭС при отношении сигнал/шум на выходе фотоприемной матрицы по току, равном 7 в интервале длин волн 0,45 ÷ 0,85 мкм. Построена зависимость отношения сигнал/шум от дальности до космического объекта для трех его различных размеров. Разработана программа РОСН-1, представлена ее панель управления для расчета характеристик ОЭС в ночное время суток в диапазоне 0,45 ÷ 0,85 мкм и показаны возможности этой программы.

DOI: 10.15372/AOO20221213
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


14.
Особенности формирования изображения в бистатическом лазерном мониторе

М.В. ТРИГУБ, Н.А. ВАСНЕВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
trigub@iao.ru
Ключевые слова: активные оптические системы, усилитель, CuBr-лазер, задающий генератор - усилитель мощности, контраст
Страницы: 1058-1063

Аннотация >>
Рассмотрены особенности работы бистатической лазерной активной оптической системы (лазерный монитор) в задаче формирования мощных пучков и контрастных изображений микрообъектов. В разработанной системе усилитель яркости имеет больший объем активного элемента, чем источник подсветки, что позволяет получать контрастные изображения. Впервые установлено влияние временного сдвига между импульсом сверхизлучения усилителя и моментом поступления сигнала на его вход на контраст и мощность изображений, формируемых одним импульсом. Показано, что артефакты, являющиеся результатом паразитных отражений и рассеиваний излучения сверхсветимости от элементов оптической схемы, существенно снижают контраст и мощность выходных сигналов. Устранить данный эффект удается за счет поступления сигнала на вход усилителя до момента появления усиленного спонтанного излучения. Оптимальная задержка составляет 1 нс.

DOI: 10.15372/AOO20221214
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину