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

2017 год, номер 8

1.
Оценивание скорости диссипации турбулентной энергии в пограничном слое атмосферы из измерений радиальной скорости ветра микроимпульсными когерентными доплеровскими лидарами. I. Численный анализ

В.А. БАНАХ, И.Н. СМАЛИХО
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
banakh@iao.ru
Ключевые слова: скорость диссипации, доплеровский лидар, моделирование, интенсивность турбулентности, отношение сигнал-шум, dissipation rate, Doppler lidar, simulation, turbulence strength, signal-to-noise ratio
Страницы: 631-637
Подраздел: АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Представлены результаты численных исследований точности метода азимутальной структурной функции оценивания скорости диссипации кинетической энергии турбулентности из массива радиальных скоростей, измеряемых низкоэнергетическими когерентными доплеровскими лидарами при коническом сканировании зондирующим пучком вокруг вертикальной оси. Определены границы применимости метода в зависимости от интенсивности турбулентности и отношения сигнал-шум.

DOI: 10.15372/AOO20170801
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
Оценивание скорости диссипации турбулентной энергии в пограничном слое атмосферы из измерений радиальной скорости ветра микроимпульсными когерентными доплеровскими лидарами. II. Эксперимент

В.А. БАНАХ, И.Н. СМАЛИХО, А.В. ФАЛИЦ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
banakh@iao.ru
Ключевые слова: скорость диссипации, доплеровский лидар, турбулентность, атмосферные внутренние волны, струйные течения, dissipation rate, Doppler lidar, turbulence, atmospheric internal waves, jet streams
Страницы: 638-643
Подраздел: АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Представлены результаты лидарных исследований ветровой турбулентности в пограничном слое атмосферы в прибрежной зоне оз. Байкал. Впервые получены двумерные пространственно-временные распределения скорости диссипации турбулентной энергии во время образования в пограничном слое атмосферных внутренних волн и низкоуровневых струйных течений.

DOI: 10.15372/AOO20170802
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
Измерения скорости и направления ветра с помощью двухлучевого метода доплеровским лидаром Stream Line в приземном слое атмосферы

В.А. БАНАХ, И.Н. СМАЛИХО, А.В. ФАЛИЦ, Е.В. ГОРДЕЕВ, А.А. СУХАРЕВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
banakh@iao.ru
Ключевые слова: когерентный доплеровский лидар, акустический анемометр, ветер, двухлучевой метод, coherent Doppler lidar, sonic anemometer, wind, duo-beam method
Страницы: 644-650
Подраздел: АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Проведено экспериментальное сравнение оценок скорости и направления ветра, получаемых из измерений радиальной скорости импульсным когерентным доплеровским лидаром с помощью двухлучевого метода и метода конического сканирования. Полученные результаты измерений сравниваются с данными точечного измерителя вектора скорости ветра - акустической метеостанции.

DOI: 10.15372/AOO20170803
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
Сравнительные оценки скорости поперечного ветра из оптических и акустических измерений в приземном слое атмосферы

А.Л. АФАНАСЬЕВ, В.А. БАНАХ, Д.А. МАРАКАСОВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
afanasiev@iao.ru
Ключевые слова: некогерентный источник, корреляция изображений, интегральная скорость ветра, пассивный оптический измеритель, акустический анемометр, турбулентность, non-coherent source, image correlation, path-averaged wind velocity, passive optical measurer, acoustic anemometer, turbulence
Страницы: 651-656
Подраздел: АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Реализован пассивный оптический метод измерения интегральной скорости поперечного ветра на атмосферной трассе. Оценки скорости производятся на основе корреляционной методики по измерениям флуктуаций энергетических центров тяжести выделенных участков изображений топографических объектов в условиях естественного дневного освещения. Представлены результаты испытаний макета измерителя, построенного на указанном принципе. Сопоставляются ветровые данные, полученные с помощью пассивных оптических измерений и акустической метеостанции. Проводится оценка оптимального периода накопления взаимной корреляционной функции для осуществления устойчивых измерений в реальном времени.

DOI: 10.15372/AOO20170804
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
Верификация корреляционного пассивного оптического измерителя поперечной скорости ветра в экспериментах с доплеровским ветровым лидаром

А.Л. АФАНАСЬЕВ, В.А. БАНАХ, Е.В. ГОРДЕЕВ, Д.А. МАРАКАСОВ, А.А. СУХАРЕВ, А.В. ФАЛИЦ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
afanasiev@iao.ru
Ключевые слова: поперечный ветер, корреляционный пассивный измеритель, доплеровский лидар, crosswind, passive correlation meter, Doppler lidar
Страницы: 657-663
Подраздел: АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Представлены результаты сравнительных экспериментов по измерению ветра, поперечного к заданному направлению, корреляционным методом с использованием разработанного в ИОА СО РАН макета пассивного оптического ветрового измерителя и когерентного доплеровского ветрового лидара Stream Line.

DOI: 10.15372/AOO20170805
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
Измерения параметров вихревых следов самолетов когерентным доплеровским лидаром Stream Line

И.Н. СМАЛИХО, В.А. БАНАХ, А.В. ФАЛИЦ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
smalikho@iao.ru
Ключевые слова: когерентный доплеровский лидар, самолетные вихри, coherent Doppler lidar, aircraft wake vortices
Страницы: 664-671
Подраздел: АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Представлены результаты измерений параметров самолетных вихрей когерентным доплеровским лидаром Stream Line во время 3-дневного эксперимента на летном поле аэропорта Толмачево. Проведен анализ пространственной динамики и эволюции вихрей, генерируемых самолетами различных типов: от пассажирских самолетов Airbus A319 до тяжелых грузовых самолетов Boeing 747-8, заходящих на посадку. Показано, что лидары класса Stream Line вполне могут применяться для получения достоверной информации о наличии и интенсивности самолетных вихрей в окрестности взлетно-посадочной полосы.

DOI: 10.15372/AOO20170806
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
Когерентность бессель-гауссовых пучков, распространяющихся в турбулентной атмосфере

И.П. ЛУКИН
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
lukin_ip@iao.ru
Ключевые слова: бесселев пучок, вихревой пучок, оптическое излучение, атмосферная турбулентность, когерентность, радиус когерентности, интегральный масштаб степени когерентности, Bessel beam, vortex beam, optical radiation, atmospheric turbulence, coherence, coherence length, integral scale of coherence degree
Страницы: 672-681
Подраздел: АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Проводится теоретическое исследование когерентных свойств вихревых бессель-гауссовых пучков, распространяющихся в турбулентной атмосфере. При анализе этой задачи используется аналитическое решение уравнения для поперечной функции взаимной когерентности второго порядка поля оптического излучения. Исследовано поведение степени когерентности, радиуса когерентности и интегрального масштаба степени когерентности вихревых бессель-гауссовых пучков в зависимости от параметров пучка и характеристик турбулентной атмосферы. Показано, что радиус когерентности и интегральный масштаб степени когерентности вихревого бессель-гауссова пучка существенно зависят от величины топологического заряда вихревого пучка. При этом по мере увеличения топологического заряда дополнительные уменьшения этих параметров становятся меньше. Величина данного эффекта при слабых и сильных флуктуациях оптического излучения невелика, своего максимального значения он достигает в области перехода от слабых флуктуаций к сильным.

DOI: 10.15372/AOO20170807
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
Определение поперечной составляющей скорости ветра на основе анализа видеоряда изображений удаленных объектов. Часть 2. Смещение объема турбулентной среды

В.В. ДУДОРОВ, А.С. ЕРЕМИНА
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
dvv@iao.ru
Ключевые слова: турбулентная атмосфера, скорость ветра, некогерентное изображение, turbulent atmosphere, wind velocity, incoherent image
Страницы: 682-690
Подраздел: АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
С помощью численного моделирования исследуются возможности нахождения профиля скорости ветра на трассе наблюдения за удаленным объектом на основе анализа видеоряда его изображений. Основным преимуществом предлагаемого метода определения скорости ветра, основанного на анализе двух соседних кадров видеоряда некогерентных изображений, перед аналогами является высокое быстродействие благодаря отсутствию необходимости накопления статистики анализируемых характеристик. Предложен метод фильтрации турбулентных искажений изображения по их характерным размерам, позволяющий оценить скорость смещения турбулентных неоднородностей на различных участках трассы наблюдения. Показано, что для ряда турбулентных условий и характеристик наблюдаемого объекта возможно определение скорости смещения нескольких (не меньше трех) слоев турбулентной атмосферы, расположенных на трассе наблюдения на разных расстояниях между объектом и приемной оптической системой.

DOI: 10.15372/AOO20170808
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
Дистанционное обнаружение следов высокоэнергетических материалов на идеальной подложке с помощью эффекта СКР

С.М. БОБРОВНИКОВ1,2, Е.В. ГОРЛОВ1,2, В.И. ЖАРКОВ1
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
bsm@iao.ru
2Национальный исследовательский Томский государственный университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36
gorlov_e@sibmail.com
Ключевые слова: лидар, комбинационное рассеяние света, дистанционное обнаружение, высокоэнергетические материалы, lidar, Raman scattering, remote detection, high energetic materials
Страницы: 691-695
Подраздел: АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Представлены экспериментальные результаты дистанционного обнаружения следов некоторых высокоэнергетических материалов на поверхности объекта с помощью СКР-лидара, построенного на базе эксимерного лазера на среде KrF c узкой линией генерации и многоканального анализатора спектра на основе дифракционного спектрографа и стробируемой ПЗС-камеры с усилителем яркости. Проведена оценка чувствительности системы при дальности зондирования 10 м. Достигнут порог обнаружения следов азотосодержащих химических соединений с поверхностной плотностью порядка 0,5 мкг/см2 при накоплении сигнала по 1000 лазерным импульсам.

DOI: 10.15372/AOO20170809
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
Восстановление микроструктурных параметров грубодисперсного аэрозоля с использованием их регрессионных связей со спектральным ослаблением света в ИК-диапазоне

В.В. ВЕРЕТЕННИКОВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
vvv@iao.ru
Ключевые слова: аэрозольная оптическая толщина, микроструктура аэрозоля, корреляция, регрессия, aerosol optical depth, aerosol microstructure, correlation, regression
Страницы: 696-704
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И БАЗЫ ДАННЫХ ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

Аннотация >>
Рассмотрены возможности оценки микроструктурных параметров атмосферного аэрозоля из регрессионных уравнений их связи со спектральными измерениями аэрозольной оптической толщины (АОТ). Особое внимание уделено задаче оценки объемной концентрации, суммарного сечения и среднего радиуса частиц грубодисперсной фракции аэрозоля. Необходимость решения такой задачи обусловлена большими ошибками восстановления указанных параметров, возникающими при непосредственном обращении АОТ в случае недостаточно широкого спектрального диапазона измерений. Представлены оценка коэффициентов простой и множественной линейных регрессий и результаты восстановления на их основе параметров грубодисперсного аэрозоля по данным солнечной фотометрии в г. Томске.

DOI: 10.15372/AOO20170810
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
Межгодовая изменчивость микроструктурных параметров аэрозоля по данным солнечной фотометрии в Томске

В.В. ВЕРЕТЕННИКОВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
vvv@iao.ru
Ключевые слова: аэрозольная оптическая толщина, микроструктура аэрозоля, обратные задачи, aerosol optical thickness, aerosol microstructure, inverse problems
Страницы: 705-715
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И БАЗЫ ДАННЫХ ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

Аннотация >>
Представлены результаты исследования временной изменчивости микроструктурных параметров аэрозоля, восстановленных при обращении спектральных измерений аэрозольной оптической толщины. Входные данные получены в ИОА СО РАН с помощью солнечных фотометров типа SP в периоды наблюдений 2003-2006 и 2011-2014 гг. В течение первого периода измерения аэрозольной оптической толщины выполнялись на 13 длинах волн в диапазоне 0,37-4 мкм. Во втором периоде наблюдений верхняя граница спектрального диапазона измерений составляла 2,14 мкм. Общий объем обработанных данных включал свыше 7 тыс. среднечасовых спектров. В качестве анализируемых параметров микроструктуры аэрозоля рассматривались геометрическое сечение, объемная концентрация и средний радиус частиц.

DOI: 10.15372/AOO20170811
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


12.
Органический аэрозоль в атмосфере Сибири и Арктики. Ч. 1. Географические особенности и временная динамика

М.Ю. АРШИНОВ1, Б.Д. БЕЛАН1, Н.Г. ВОРОНЕЦКАЯ2, А.К. ГОЛОВКО2, Д.К. ДАВЫДОВ1, А.С. КОЗЛОВ3, Г.С. ПЕВНЕВА2, Д.В. СИМОНЕНКОВ1, А.В. ФОФОНОВ1
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
michael@iao.ru
2Институт химии нефти СО РАН, 634021, г. Томск, пр. Академический, 4
voronetskaya@ipc.tsc.ru
3Институт химической кинетики и горения СО РАН им. В.В. Воеводского, 630090, г. Новосибирск, ул. Институтская, 3
kozlov@kinetics.nsc.ru
Ключевые слова: атмосферный аэрозоль, состав, углеводороды, atmospheric aerosol, composition, hydrocarbons
Страницы: 716-722
Подраздел: ОПТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И БАЗЫ ДАННЫХ ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ОБ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

Аннотация >>
По данным измерений в приземном слое воздуха в различных районах Сибири и в свободной атмосфере над акваторией Карского моря исследовано изменение концентрации нормальных углеводородов. Определено их суммарное содержание в составе аэрозольных частиц, отобранных за период эксперимента (от 244,56 нг/м3 в приземном слое воздуха до 0,08 нг/м3 в свободной атмосфере над Карским морем). Обнаружено, что основное количество органических соединений находится в диапазоне С15Н3222Н46 независимо от времени года. В переходные сезоны (весной и осенью) в составе частиц присутствуют более легкие соединения, начиная с С9Н20. Максимум концентрации осенью приходится на С18Н38, летом и весной на С19Н40, а зимой на С20Н42.

DOI: 10.15372/AOO20170812
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


13.
Персоналии


Страницы: 723-724
Подраздел: ИНФОРМАЦИЯ

Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину