Том 16, номер 09, статья № 1
pdf Брюханова В. В., Самохвалов И. В., Абрамочкин А. И., Абрамочкин С. А., Тихомиров А. А. Лидарный сигнал многократного рассеяния от капельных облаков. // Оптика атмосферы и океана. 2003. Т. 16. № 09. С. 773-782.Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:
Проведен анализ полученного ранее уравнения лазерного зондирования неоднородной атмосферы в приближении двукратного рассеяния. Доказано, что траектории фотонов, претерпевших две кратности рассеяния типа "вперед-назад", "назад-назад", дают одинаковый вклад в интенсивность сигнала обратного рассеяния. Это существенно упрощает общее выражение для лидарного сигнала, если глубина проникновения зондирующего импульса в облако меньше, чем поперечный размер рассеивающего объема на его верхней границе.
Показано, что лидарный сигнал двукратного рассеяния более чувствителен к микроструктуре среды по сравнению с сигналом однократного рассеяния. Описывается лидар с переменным углом поля зрения, позволяющий выделять многократное рассеяние из суммарного сигнала. Приводится методика оценки сигнала многократного рассеяния, базирующаяся на предположении о нормальном распределении интенсивности многократного рассеяния в плоскости изображения рассеивающего объема на заданной дальности.
Обсуждаются результаты экспериментальных исследований структуры лидарного сигнала многократного рассеяния от капельного облака.
Список литературы:
1. Полонский И.Н., Зеге Э.П., Кацев И.Л. Лидарное зондирование теплых облаков и определение параметров их микроструктуры // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана 2001. Т. 37. № 5. С. 672-680.
2. Bruscalioni P., Ismaelli A., Zaccanti G. Monte-Carlo Calculation of LIDAR returns: Procedure and Results // Appl. Phys. B. 1995. V. 60. P. 325-329.
3. Bissonnette L.R., Hutt D.L. Multiply scattered aerosol lidar returns: inversion method and comparison with in situ measurements // Appl. Opt. 1995. V. 34. № 30. P. 6959-6975.
4. Eloranta E.W. A Practical Model for the Calculation of Multiply Scattered Lidar Returns // Appl. Opt. 1998. V. 40. P. 2464-2472.
5. Veretennikov V.V., Abramotchkin A.I., Abramotchkin S.A. Experimental research of stratocumulus cloudiness above city of Tomsk with changeable field-of-view lidar // Proc. SPIE. 2002. V. 5059. P. 179-188.
6. Разенков И.А., Самохвалов И.В., Таргонский С.Н. Лидарное исследование микроструктуры дымового аэрозоля // Оптика атмосф. 1988. Т. 1. № 12. С. 22-25.
7. Лазерное зондирование индустриальных аэрозолей / В.Е. Зуев, Б.В. Кауль, И.В. Самохвалов, К.И. Кирков, В.И. Цанев. Новосибирск: Наука, 1986. 188 с.
8. Самохвалов И.В. Уравнение лазерного зондирования неоднородной атмосферы с учетом двукратного рассеяния // Изв. АН СССР. Физ. атмосф. и океана. 1979. Т. XV. № 12. С. 1271-1279.
9. Самохвалов И.В., Брюханова В.В. // Взаимодействие излучений и полей с веществом: Матер. Второй Байкальской школы по фундаментальной физике. Иркутск, 1999. С. 444-449.
10. Дейрменджан Д. Рассеяние электромагнитного излучения сферическими полидисперсными частицами. М.: Мир, 1971. 165 с.
11. Абрамочкин А.И., Тихомиров А.А. Оптимизация приемной системы лидара. 2. Пространственные фильтры, // Оптика атмосф. и океана. 1999. Т. 12. № 4. С. 345-356.
12. Тихомиров А.А. Додетекторная оработка сигналов обратного рассеяния при лазерном зондировании атмосферы // Изв. вузов. Физ. 2001. № 10. С. 93-104.
13. Abramochkin A.I., Abramochkin S.A., Tikhomirov A.A. Lidar receiver spatial filters for recording multiple scattering // Proc. SPIE. 1999. V. 3983. P. 458-462.
14. Донченко В.А., Самохвалов И.В., Матвиенко Г.Г. Экспериментальное исследование яркости и поляризационных характеристик многократно рассеянного назад излучения // Изв. АН СССР. Физ. атмосф. и океана. 1971. Т. VII. № 11. C. 1183-1189.