Главная – Журналы – Поиск по журналам

Для расчета коэффициентов уширения γ линий поглощения молекулы H₂S атомами благородных газов А (гелия, неона, аргона, криптона и ксенона) предложена универсальная аналитическая модель, в которой только один параметр зависит от уширяющего атома А, остальные - общие для всех атомов. Этот параметр определяет отношение γ(А)/γ(А') для атомов А и А'. Параметры модели определены из значений γ, вычисленных для фундаментальных полос ν₁, ν₂ и ν₃ молекулы H₂S, а также из известных экспериментальных значений γ. Проведено сравнение вычисленных с помощью модели значений γ с имеющимися экспериментальными данными. Для ряда линий из полос ν₁ и ν₃ есть существенное расхождение между экспериментом и вычислением.

Исследуются потенциальные возможности и ограничения использования флуктуаций интенсивности лазерных пучков, распространяющихся в турбулентной атмосфере, для генерации случайных данных при формировании криптографических ключей в системе конфиденциальной оптической передачи информации. Метод базируется на теореме взаимности для оптических полей. Выполнено численное моделирование распространения света в системе из двух направленных друг на друга приемо-передатчиков, сигналы от которых искажены атмосферным каналом. Создана экспериментальная установка и проведено экспериментальное исследование формирования коррелированных случайных сигналов в такой системе. Экспериментально установлена необходимость фильтрации низких частот принимаемых сигналов, исследована ее эффективность. На основе численного моделирования установлены зависимости коэффициента корреляции от геометрических параметров системы и турбулентных условий на трассе для различных дистанций, радиусов апертур, значений интенсивности турбулентности. Теоретические результаты хорошо согласуются с результатами лабораторного эксперимента.

Проанализирована эффективность восстановления искаженных атмосферной турбулентностью изображений, сформированных одноапертурными и многоапертурными системами. На основе численного моделирования показано, что использование многоапертурных систем наблюдения для компьютерной коррекции атмосферных искажений в условиях анизопланатизма позволяет существенно сократить время экспозиции. При этом основные искажения хорошо корректируются при синтезировании изображений за время короткой экспозиции, соответствующей случаю «замороженной» турбулентной среды. Для коррекции остаточных мелкомасштабных искажений требуется на порядок меньше времени, чем в случае синтезирования длинноэкспозиционных изображений, полученных с помощью традиционных одноапертурных систем наблюдения.

В традиционном чисто вращательном Рамановском (ЧВР) методе температура воздуха определяется из лидарных сигналов с помощью функции восстановления температуры (ФВТ). Коэффициенты ФВТ определяются с помощью эталонного профиля температуры, взятого из модели атмосферы или данных радиозондов. В настоящей работе исследуется устойчивость ФВТ во времени, т.е. устанавливается в какой мере можно использовать коэффициенты функций, определенные в один из дней измерительной кампании, для восстановления температуры в другие дни. Также анализируется ситуация, когда в один из дней измерений отсутствуют эталонные данные (например, из-за обрыва радиозонда) и коэффициенты ФВТ определяются по эталонным данным за оставшиеся дни. Устойчивость пяти ФВТ исследуется на примере ночных профилей температуры, полученных 6, 7 и 8 апреля 2015 г. с помощью ЧВР-лидара ИМКЭС СО РАН (г. Томск). Определена функция, восстанавливающая температуру тропосферы (3-9 км) с наименьшими ошибками за рассматриваемый трехдневный период.

Представлены результаты определения градиента водозапаса облаков «суша - море» из наземных измерений нисходящего микроволнового излучения в области береговой линии Финского залива в окрестностях Санкт-Петербурга. Измерения осуществлялись на физическом факультете Санкт-Петербургского государственного университета радиометром RPG-HATPRO, работающим в режиме углового сканирования. Обратная задача решалась методом линейной регрессии с использованием различных статистических моделей облачности для обучения алгоритма. Получены средние за 7 лет микроволновых измерений значения градиента водозапаса для лета и зимы. Результаты показали наличие положительного градиента водозапаса облаков «суша - море» (большие значения над сушей, меньшие - над морем) в оба периода, что качественно согласуется с имеющимися спутниковыми данными.

Представлены результаты экспериментальных исследований пограничного слоя атмосферы в прибрежной зоне оз. Байкал с использованием когерентного доплеровского ветрового лидара и температурного профилометра. Получены двумерные по высоте и времени распределения скорости ветра, температуры и числа Ричардсона. Установлено, что во время эксперимента с 6 по 23 августа 2018 г. в регионе измерений в пограничном слое круглосуточно реализовались условия устойчивой термической стратификации с образованием низкоуровневых струйных течений как в ночное, так и в дневное время. Высотно-временные распределения числа Ричардсона имеют слоистую структуру. Слои с числами Ричардсона, превышающими критическое значение, перемежаются со слоями, где число Ричардсона меньше критического.

Представлены результаты экспериментальных исследований пограничного слоя атмосферы в прибрежной зоне оз. Байкал с использованием когерентного доплеровского ветрового лидара и температурного профилометра. Получены двумерные по высоте и времени распределения компонент скорости ветра, температуры и параметров, характеризующих ветровую турбулентность. Определены параметры атмосферных волн, возникающих в устойчивом пограничном слое. Проводится анализ вариаций скорости диссипации кинетической энергии турбулентности, дисперсии флуктуаций радиальной скорости и внешнего масштаба турбулентности во время образования в пограничном слое струйных течений и внутренних атмосферных волн и их связи с вариациями числа Ричардсона.

Даны рекомендации по применению аэрозольного турбулентного лидара для исследований в пограничном слое атмосферы. Особенность работы турбулентного лидара заключается в том, что наклон трассы зондирования не должен превышать 10°. Получено, что оптимальный угол наклона трассы, при котором можно определить структурную постоянную показателя преломления в интервале высот от 100 м до 1 км, составляет 4°. Этот интервал высот можно расширить в 2 раза, если зондировать под двумя или тремя углами к горизонту.

Анализируется взаимосвязь суточного поступления УФ-Б-радиации и ряда факторов, определяющих поглощение УФ-радиации в атмосфере (ОСО, балл облачности, АОТ). Для этого используются однородный ряд измерений УФ-Б-радиации на TOR-станции ИОА СО РАН 2003-2016 гг., спутниковые данные по ОСО, данные по АОТ сети AERONET и данные по баллу облачности с метеоплощадки ИМКЭС СО РАН. Получены уравнения регрессии приращения суточного поступления УФ-Б-радиации в зависимости от приращения ОСО при разных условиях облачности и прозрачности атмосферы.

Экологические шкалы становятся все более востребованным инструментом в фундаментальных и прикладных ботанических исследованиях: известно около 55 авторских фитоиндикационных систем, включающих примерно 200 оптимумных и диапазонных шкал по различным факторам. В данной работе описано семь методов вычисления фитоиндикационного оптимума списка таксонов: структурные методы и методы усреднения со взвешиванием показателями участия таксонов-индикаторов (покрытием, встречаемостью, активностью) и степенью широты амплитуды их экологической толерантности. Предложены оптимумный и интервальный индексы экологического согласия для количественной оценки степени экологической гомогенности растительных сообществ и флор. Критическое сравнение и оценка различительной способности описанных методов экологического счета и индексов согласия выполнены в модуле экологического анализа ботанической информационной системы IBIS 7.2 на геоботаническом материале из Башкирии и Южного Урала на уровне фитоценозов, отнесенных к четырем сообществам, и их ценофлор. Oхарактеризованы возможные направления дальнейшего использования результатов фитоиндикационного анализа в фитоценологии и флористике.