Том 14, номер 09, статья № 6

Аннотация:

Рассмотрены основные методические вопросы, связанные с восстановлением газового состава атмосферы из данных лазерного трассового газоанализа методом дифференциального поглощения. Определены основные факторы, влияющие на точность восстановления концентрации газов, например неточность знания коэффициентов поглощения и аэрозольного ослабления, модели континуального поглощения и др. Рассмотрен вопрос выбора оптимальных спектральных каналов зондирования и решения задачи обнаружения газов. Показаны способы учета конечной ширины линии излучения лазера и влияние ее на точность восстановления концентраций газов. Приведено описание программных продуктов, которые позволяют решать задачи моделирования и обработки данных измерений трассовых газоанализаторов различных типов.

Список литературы:

 1.    Лазерный контроль атмосферы / Под ред. Е. Хинкли. М.: Мир, 1979. 416 с.
 2.    Межерис Р. Лазерное дистанционное зондирование. М.: Мир, 1987. 550 с.
 3.    Бондаренко С.Л., Долгий С.И., Зуев В.Е., Катаев М.Ю. и др. Лазерный многокомпонентный газоанализ приземного слоя атмосферы // Оптика атмосф. 1992. Т. 5. № 6. С. 611.
 4.    Костко О.К., Портасов В.С., Хаттатов В.У. и др. Применение лазеров для определения состава атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 216 с.
 5.    Захаров В.М., Костко О.К. Метеорологическая лазерная локация. Л.: Гидрометеоиздат. 1977. 222 с.
 6.    Зуев В.Е., Зуев В.В. Дистанционное оптическое зондирование атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1992. 232 с.
 7.    Самохвалов И.В., Копытин Ю.Д. и др. Лазерное зондирование тропосферы и подстилающей поверхности. Новосибирск: Наука. 1987. 262 с.
 8.    Захаров В.М., Костко О.К., Хмелевцов С.С. Лидары и исследование климата. Л.: Гидрометеиздат, 1996. 320 с.
 9.    Долгий С.И., Кудинова Л.П., Мицель А.А. и др. Система для определния концентрации газов с помощью перестраиваемого СО₂-лазера // Системы автоматизации эксперимента по оптике атмосферы. Томск, 1980. С. 67–78.
10.    Тихонов А.Н., Арсенин В.Д. Методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1979. 288 с.
11.    Иванов А.П., Бриль А.И., Кабашников В.П. и др. Влияние неопределенности состояния атмосферы на точность измерения концентрации газов методом дифференциального поглощения в спектральных диапазонах 9–11 и 4,5–5,6 мкм // Оптика атмосф. и океана. 2000. Т. 13. № 2. С. 154–160.
12.    Johansson J., Marthinsson Bo G., Eng S.T. Computer automation and error analysis of a CO₂ laser long-path absorption system for air pollution monitoring // IEEE Trans. on Instrum. and measur. 1978. V. IM27. № 4. P. 358.
13.    Ahlberg H., Lundqvist S. et al. Analysis of errors caused by optical interference effects in wavelength-diverse CO₂ laser long-path systems // Appl. Opt. 1985. V. 24. № 22. P. 3917.
14.    Rosengren L.R. Analysis of a long-distance system measu­ring the concentration of atmospheric gaseous pollutants // IEEE Trans. Aerosp. and Electron. Syst. 1973. V. AES-9. № 5. P. 725.
15.    Катаев М.Ю., Мицель А.А., Тинчурина Э.Г. Анализ многокомпонентных газовых смесей по спектрам поглощения. Деп. ВИНИТИ. 1984. № 467б. 32 с.
16.    Shumate M.S., Menzies R.T. et al. // Appl. Opt. 1976. V. 15. № 10. P. 2480–2488.
17.    Mayer P.L., Sigrist M.W. Air-pollution monitoring with a mobile CO₂-lidar PA system // Final report SNF/NFP-14. Zurich, 1988. 121 p.
18.    Mayer A., Comera J. et al. Absorption coefficients of various pollutant gases at CO₂-laser wavelengths; application to the remote sensing of those pollutants // Appl. Opt. 1978. V. 17. № 3. P. 391.
19.    Mitsel’ A.A., Ponomarev Yu.N., Firsov K.M. et al. The computer codes LARA and AIRA for simulating the atmospheric transmittance and radiance: current status // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 1995. V. 54. № 3. P. 559–571.
20.    Hinderling J., Sigrist M.W., Kneubuhl F. // Infrared Phys. 1987. V. 27. P. 63–120.
21.    Арефьев В.Н., Вишератин К.Н. // Труды ИЭМ. 1982. Вып. 12. С. 121–124.
22.    Bosher J., Schafer G., Wiesenann W. Gaseferanalyse mit CO₂-laser // Report BF-R-63, Batelle, institute, 1979. 118 p.
23.    Abrew L.W., Kneizys F.X., Anderson G.P. et al. Modtran/ Lowtran: current status // Proc. IV-th Ann. conf. on At­mosph. Transmission models. Hanscom AFB, 1991. P. 65–72.
24.    Зигрист М., Катаев М.Ю., Мицель А.А., Пономарев Ю.Н. Исследование погрешностей лазерного ОА-газоанализа­тора // Оптика атмосф. и океана. 1994. Т. 7. № 11–12. С. 1471–1477.
25.    Катаев М.Ю., Мицель А.А. Обнаружение газов с помощью ОА-газоанализатора // Оптика атмосф. 1991. Т. 4. № 7. С. 705–712.
26.    Катаев М.Ю., Мицель А.А. Выбор оптимальных спектральных каналов для решения задаx абсорбционного газоанализа и локации. Ч. II. Алгоритмы поиска // Оптика атмосф. и океана. 1992. Т.5. № 9. С. 986–995.
27.    Горелик А.Л., Скрипкин В.А. Методы распознавания образов. М.: Высшая школа, 1984. 208 с.
28.    Городничев В.А., Козинцев В.И., Сильницкий А.Ф. Лидар на основе параметрического генератора света для определния атмосферных загрязнений // Оптика атмосф. 1988. Т. 1. № 12. С. 33–35.
29.    Мигулин А.В., Разумихина Т.Б., Холодных А.И. Лидар с излучателем на F-центрах окраски для трассовой спектроскопии атмосферы в диапазоне 0,9–1 мкм // Оптика атмосф. 1988. Т. 1. № 12. С. 36–41.
30.    Быков И.В., Катаев М.Ю., Мицель А.А., Холодных А.И. Программное обеспечение лазерного газоанализатора для многокомпонентного газоанализа атмосферы // Автоматизированные системы управления экспериментом. Томск: ТУСУР, 2000. С. 59–65.
31.    Катаев М.Ю. Особенности решения обратной задачи газоанализа при измерениях ПГС спектрометром // VII Межд. симп. «Оптика атмосферы и океана». Томск, 2000. С. 111.
32.    Тихонов А.Н., Гончарский А.В., Степанов В.В., Ягола А.Г. Численные методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1990. 232 с.
33.    Бейтс Р., Мак-Донелл М. Восстановление и реконструкция изображений. М.: Мир, 1989. 336 с.
34.    Firsov K.M., Kataev M.Yu., Mitsel’ A.A. et al. Imitatitve modeling of gas analysis of the atmosphere by long path method: computer code LPM // J. Comput. Phys. 1995. № 10. P. 649–656.