Главная – Журналы – Поиск по журналам

Спектр поглощения водяного пара с высоким содержанием ¹⁷O (более 80%) зарегистрирован на Фурье-спектрометре Bruker IFS 125M в диапазоне 7900-9500 см^-1 при комнатной температуре. В зарегистрированном спектре найдено около 6300 линий с минимальной интенсивностью 5,0 × 10^-27 см/молек. 4835 линий спектра отнесены к 5185 переходам пяти изотопологов молекулы воды (H₂¹⁶O, H₂¹⁷O, H₂¹⁸O, HD¹⁶O и HD¹⁷O). Линии H₂¹⁷O отнесены к 14 колебательным полосам, из них большая часть к ν₂ + 2ν₃, 3ν₂ + ν₃, ν₁ + ν₂ + ν₃, ν₁ + 3ν₂ и 2ν₁ + ν₂. Впервые идентифицированы линии горячих полос ν₁ + 2ν₂ + ν₃ - ν₂, 2ν₁ + ν₃ - ν₂ и 2ν₁ + 2ν₂ - ν₂. Идентификация позволила определить более 153 новых колебательно-вращательных уровней энергии девяти колебательных состояний молекулы H₂¹⁷O и 22 уровня энергии двух состояний молекулы HD¹⁷O. Проведены сравнения полученных данных с результатами предыдущих исследований, спектроскопической базой HITRAN2020 и списком W2020.

С помощью численного FDTD-моделирования исследована динамика поглощения ближнего инфракрасного излучения сферической микрокапсулой в окружении твердых золей с наночастицами различных оптических свойств (металл, биосовместимый диэлектрик). Подобная модельная частица является аналогом микроконтейнера, используемого в современных био- и медицинских технологиях для адресной доставки нанодоз терапевтических веществ в целевую область биологического организма. Установлено, что вследствие дифракции света на наночастицах возникает суперлокализация оптического поля с появлением «горячих областей» на поверхности микрокапсулы. Поглощение света увеличивается до трех раз при добавлении наночастиц.

Важную роль в региональном мониторинге содержания О₃ играют наземные микроволновые спектрометры, измеряющие нисходящее тепловое излучение в различных линиях поглощения озона. В работе с помощью численного моделирования изучены информативность типичных наземных измерений нисходящего микроволнового теплового излучения в линии поглощения озона при 110,836 ГГц, погрешности определения вертикальных профилей содержания озона на высотах 20-60 км, а также влияние на них используемой априорной информации о профиле и типе обратного оператора в регрессионной методике решения обратной задачи.

Представлены результаты наблюдения аэрозольных слоев в стратосфере на лидарных станциях Росгидромета в Санкт-Петербурге (59,9° с.ш.), Обнинске (55,1° с.ш.) и Знаменске (48,6° с.ш.) через несколько месяцев после извержения в январе 2022 г. подводного вулкана Хунга-Тонга (21° ю.ш., 175° з.д.). В апреле, мае и октябре наблюдались аэрозольные слои на высотах от 20 до 24 км с отношением обратного рассеяния от 1,2 до 1,4. Степень деполяризации на длине волны 532 нм и отношение коэффициентов обратного аэрозольного рассеяния на длинах волн 355 и 532 нм показывают, что аэрозоль представлен сферическими субмикронными частицами. Проведено сопоставление результатов наблюдений с известными литературными данными по распространению аэрозоля вулкана Хунга-Тонга.

В августе 2022 г. с помощью акустической метеостанции АМК-03 были проведены измерения уровня турбулентности и средней скорости ветра на протяженной атмосферной трассе. Показано, что метеостанция АМК-03 обеспечивает достоверные данные по уровню турбулентности и скорости ветра. Результаты измерений уровня турбулентности в различных точках вдоль неоднородной атмосферной трассы корректно пересчитываются в значения радиуса когерентности (параметр Фрида) для оптической волны произвольной длины и расходимости по формулам теории распространения волн. Это позволяет сравнивать данные локальных акустических и оптических трассовых измерений уровня турбулентности.

На основе данных реанализа ERA5 за последние десятилетия (1979-2021 гг.) получены количественные оценки сезонных и региональных особенностей и изменений циклонической активности в атмосфере Северного полушария; определен вклад внетропических циклонов в формирование соответствующих особенностей и изменений режима осадков. Получено, что вклад внетропических циклонов в формирование общего количества осадков в целом превышает 60%, а для регионов с высокой повторяемостью циклонов достигает 75% зимой и 65% летом. При этом наибольший вклад вносят интенсивные циклоны - около 60% зимой и около 35% летом.

На примере оз. Байкал методами численного моделирования исследуется совместное влияние ветра и морфологических характеристик водоема на его термическое состояние и особенность развития осеннего термобара. Установлено, что при метеорологических условиях с 1 по 30 ноября 2015 г. поведение термобара в начальной стадии его развития на разрезе р. Болдакова - прол. Малое Море более чувствительно к ветровому воздействию, чем на разрезе прот. Средняя (дельта р. Селенги) - р. Бугульдейка. Однако распространение фронта термобара и охлаждение вод в Селенгинском мелководье происходит более быстрыми темпами.

Точность расчета радиационных характеристик в задачах прогноза климата зависит от качества используемой спектроскопической информации. Современные спектроскопические базы данных по параметрам линий атмосферных газов и модели континуального поглощения периодически обновляются, поэтому необходимо проводить оценки, насколько существенны эти обновления при решении задач переноса излучения в атмосфере Земли и потребуют ли эти обновления модернизации радиационных блоков климатических моделей.В работе проведены массовые расчеты нисходящих и восходящих ИК-потоков для метеорологических условий, наблюдаемых в летние месяцы в Нижнем Поволжье и зимние месяцы в Новосибирске, а также для среднезональных метеомоделей. Выполнено сравнение потоков и скоростей радиационного выхолаживания на различных уровнях в атмосфере, вычисленных с новыми версиями спектроскопических баз HITRAN и GEISA и предыдущими версиями. Показано, что различие в параметрах линий поглощения в спектроскопических базах данных приводит к погрешности менее 0,7 Вт/м² (0,3%) при моделировании интегральных ИК-потоков в диапазоне 0-3000 см^-1, при этом относительные различия в спектральных потоках, вычисленных с умеренным разрешением (20 см^-1), составляют до 10%. Выявлены атмосферные газы и спектральные интервалы, дающие наибольший вклад в погрешности моделирования ИК-потоков за счет неопределенностей исходной спектроскопической информации.

Представлены сезонные и суточные вариации коэффициента ослабления оптического излучения за счет гнуса в июне, июле, августе и сентябре 2018 г. в Западной Сибири. Средние значения коэффициентов ослабления излучения гнусом в видимой и инфракрасной областях спектра составили: ~ 0,06 км^-1 в июне, ~ 0,05 км^-1 в июле, ~ 0,04 км^-1 в августе и 0,02 км^-1 в сентябре. Суточный ход в эти месяцы имеет два максимума: первый приходится на 09:00; второй более выражен и наблюдается в 17:00. Минимальные значения коэффициентов наблюдаются в ночные часы (01:00-05:00) и в 12:00. Некоторые дни сентября характеризуются дополнительным типом суточного хода с одним максимумом в дневные часы и минимумом в темное время суток.

Представлена математическая модель процесса лазерно-индуцированной флуоресценции молекул оксида фосфора (PO), на основе которой получены зависимости интенсивности флуоресценции молекул PO от энергетических и временных параметров возбуждающего лазерного излучения. Установлено, что зависимость величины сигнала флуоресценции PO от плотности энергии возбуждающего излучения имеет вид кривой насыщения; зависимость от длительности импульсов в условиях реальной атмосферы имеет локальный максимум. Показано, что с уменьшением плотности энергии возбуждающего излучения происходит уменьшение оптимальной длительности импульсов.