Главная – Журналы – Оптика атмосферы и океана 2012 номер 12

Проведен анализ большого массива одновременно измеренных спектральных коэффициентов аэрозольного ослабления b(l) (приземный слой) и аэрозольной оптической толщи атмосферы t ^а(l) в диапазоне l = 0,45¸3,9 мкм. Во многих случаях выявлены ситуации, когда с увеличением длины волны в ИК-области спектра растет высота однородной аэрозольной атмосферы Н ₀(l) = t ^а(l)/b(l). Высказано предположение, что такая аномальная спектральная зависимость параметра Н ₀(l) связана с присутствием в пограничном слое безоблачной атмосферы визуально неразличимого грубодисперсного аэрозоля разной природы (почвенного или жидкокапельного). Показано, что для выявления такого аэрозоля безоблачной атмосферы необходимо проводить одновременные измерения параметров b(l) и t ^а(l) на длине волны l > 2 мкм.

Рассмотрены переходные характеристики ближнего поля дифракции световой волны на сферических диэлектрических частицах микронного размера в условиях импульсного облучения. Теоретически исследована пространственная область фотонной струи, и проведен анализ временной динамики ее размера, а также пиковой интенсивности. Установлено, что сценарий развития фотонной струи в общем случае включает в себя нерезонансную и резонансную временные фазы, на каждой из которых струя может изменять свою пространственную форму и интенсивность.

Представлены результаты экспериментального исследования движения и деформации капли в закрученном потоке вязкой жидкости при малых числах Рейнольдса. Впервые показано, что при малых числах Рейнольдса деформация капли наблюдается при достижении некоторого критического значения числа Бонда. Экспериментально получена зависимость критического значения числа Бонда, соответствующего потере устойчивости формы капли по механизму Рэлея–Тейлора, от режима движения капли в диапазоне чисел Рейнольдса (Re = 0,03 ¸ 0,84).

Приводится вывод матрицы Мюллера для молекулярного рассеяния света, основанный на представлениях о независимости флуктуаций плотности и анизотропии в газах при небольших давлениях и усреднении по равновероятным ориентациям молекул. Проводится сравнение с некоторыми из опубликованных матриц.

В приближении геометрической оптики численно рассчитаны матрицы рассеяния света на ориентированном преимущественно в горизонтальной плоскости усеченном пластинчатом дроксталле. Показано, что из-за наличия усеченных граней у ледяного кристалла появляются новые гало. Получены основные количественные характеристики наиболее ярких гало. На основе модифицированной матрицы рассеяния света проанализированы все 16 элементов матрицы рассеяния света в сравнении со случаем рассеяния света на ледяной гексагональной пластинке.

Проведен анализ вертикального распределения парниковых газов по данным измерений авторов и литературным источникам. Полученные результаты сопоставлены с наиболее часто используемыми моделями. Показано, что модели в значительной степени устарели и требуется разработка новых.

На основе наблюдений аэрозольной оптической толщи (АОТ) и действующих пожаров спутниковыми приборами MODIS, а также данных сетевого аэрологического радиозондирования проведен анализ пространственно-временной эволюции дымового аэрозоля на европейской территории России (ЕТР) в период массовых пожаров лесов и торфяников летом 2010 г. Выявлена связь структурных особенностей области дымового загрязнения с процессами крупномасштабной динамики. Подробно описана эволюция пятна дымового аэрозоля в столичном регионе. Рассчитаны статистические характеристики вариаций величин АОТ над ЕТР в период пожаров. Получены оценки содержания дымового аэрозоля в толще атмосферы. Исследованы радиационные эффекты задымления атмосферы региона. Представлены временнáя эволюция среднерегионального коротковолнового радиационного форсинга дымового аэрозоля на верхней и нижней границах атмосферы, а также пространственное распределение локальных величин аэрозольного форсинга в период максимального задымления ЕТР. Выявлена статистически значимая связь диагностируемого прибором MODIS количества действующих пожаров со скоростью и направлением ветра. Проведена валидация данных АОТ MODIS данными ст. Звенигород сети AERONET.

Представлены результаты анализа пространственно-временной изменчивости общего влагосодержания в столбе атмосферы W и общего содержания озона над Западной и Восточной Сибирью, Приморьем и районом Японского моря. Проведен сравнительный анализ данных по W , полученных по радиозондовым и спутниковым данным. Наблюдается удовлетворительное совпадение результатов летом и расхождение (более чем в 2 раза) зимой.

По станционным данным об атмосферных осадках и температуре воздуха, данным реанализа о вертикальной скорости и общем влагосодержании атмосферы исследованы факторы, влияющие на осадкообразование в бассейне р. Селенги. Определена значимость каждого из осадкообразующих факторов и связи между ними. Выявлены сочетания факторов, наиболее благоприятные и неблагоприятные для выпадения осадков в рассматриваемом районе. Исследована долговременная изменчивость суммарного количества осадков и факторов их формирования с 1948 по 2010 г., выделены периоды, отличающиеся по условиям формирования осадков в бассейне р. Селенги. Установлено, что основной причиной снижения осадков, наблюдаемого в последние десятилетия, является уменьшение влагосодержания атмосферы, обусловленного снижением переноса влаги восточно-азиатским муссоном.

Приводятся результаты совместных наземных измерений вертикальных профилей озона и температуры с использованием микроволновой и лидарной техники. Обсуждается важность подобных наблюдений при изучении воздействия на озоновый слой различных возмущений. Дан сравнительный анализ полученных результатов с данными спутникового инструмента MLS/AURA и с модельными профилями.

Приведены результаты испытания биморфного деформируемого зеркала DM2-100-31 в адаптивной оптической системе Большого солнечного вакуумного телескопа. Показано, что в условиях сильных ветровых раскачиваний элементов конструкции телескопа диапазон углов наклона управляемого зеркала недостаточен для стабилизации изображения. Низкое быстродействие и недостаточный диапазон деформаций поверхности управляемого зеркала на световой апертуре 60 мм не позволили достичь высокой эффективности коррекции волнового фронта.

Представлены результаты лабораторных экспериментов по компенсации искажений начального волнового фронта лазерного пучка с использованием стохастического алгоритма параллельного градиентного спуска (САПГС). Показано, что для рассмотренных в эксперименте типов аберраций волнового фронта оптимальный выбор начального и итерационного шагов алгоритма и коэффициента шумового порога позволяет обеспечить компенсацию основных искажений волнового фронта за 150–200 итераций САПГС.

Реализован низкочастотный режим генерации CuBr-лазера (50 Гц) с использованием сдвоенных импульсов возбуждения: подготовительного (диссоциирующего) и основного. Главным отличием используемой схемы накачки является применение тиристорного генератора для формирования подготовительных импульсов. Исследована зависимость энергии в импульсе генерации от параметров основного и подготовительного импульсов.

Приводятся описание и краткие характеристики многоволновых солнечных фотометров SP-9 и SPM. Солнечный фотометр SP-9 предназначен для круглогодичного мониторинга спектральной прозрачности атмосферы в диапазоне спектра 0,3–2,2 мкм на региональной сети станций. Для реализации автоматизированного режима измерений (без участия операторов) в состав прибора включены датчик Солнца, автоматическая система наведения/слежения за Солнцем, встроенные GPS-приемник, flash-память и датчики метеопараметров. Портативный фотометр SPМ является упрощенным аналогом SP-9 и предназначен для измерений прозрачности атмосферы в мобильных условиях.

Анализируются 200 распределений плотности вероятностей значений принимаемого излучения расходящегося лазерного пучка He–Ne-лазера (l = 0,63 мкм), распространяющегося на трассах длиной 260 и 520 м при трех диаметрах приемника (0,1; 0,8 и 3,1 мм). Измерения проведены во время снегопадов. Установлено, что чаще всего измеренные распределения аппроксимируются гамма-распределением при всех диаметрах приемника. Увеличение диаметра приемника в 30 раз вызывает уменьшение флуктуаций и изменение симметрии при изменении оптической толщи на трассе.