Том 22, номер 08, статья № 10

Аннотация:

При лазерном зондировании оптически плотных атмосферных гидрометеоров, к классу которых относятся слоистые облака, возникает проблема подавления помехи многократного рассеяния, которая существенно ограничивает вертикальные масштабы достоверной информации об оптических и микрофизических характеристиках облака. В статье предложена новая параметрическая модификация итерационного метода решения лидарного уравнения, позволившая заметно увеличить оптическую глубину зондирования. Численные эксперименты, проведенные в рамках статистического моделирования, подтверждают устойчивость метода при возможных вариациях вертикальной структуры облачного слоя. Метод не требует абсолютной калибровки локационного сигнала, в качестве которого может использоваться широкополосный сигнал суперконтинуума.

Ключевые слова:

лазерное зондирование, лидар, суперконтинуум, уравнение переноса, метод Монте-Карло

Список литературы:

1. Креков Г.М., Кавкянов С.И., Крекова М.М. Интерпретация сигналов оптического зондирования атмосферы. Новосибирск: Наука, 1987. 185 с.
2. Межерис Р. Лазерное дистанционное зондирование. М.: Мир, 1987. 550 с.
3. Lidar: Range - Resolved Optical Remote Sensing of the Atmospheric / Ed. by C. Weitkamp. Springer Science + Business Media Inc., Singapore, 2005. 451 p.
4. Зуев В.Е., Креков Г.М., Крекова М.М., Наац И.Э. Теоретические аспекты проблемы лазерного зондирования облаков // Вопросы лазерного зондирования атмосферы. Новосибирск: Наука, 1976. С. 3-33.
5. Креков Г.М., Рахимов Р.Ф. Оптико-локационная модель континентального аэрозоля. Новосибирск: Наука, 1982. 198 с.
6. Креков Г.М., Крекова М.М. Оптимизация обработки сигналов метеорологических лазерных локаторов // Изв. вузов. Физ. 1979. Деп. № 3296-79. 15 с.
7. Матвиенко Г.Г., Веретенников В.В., Креков Г.М., Крекова М.М. Дистанционное зондирование атмосферных аэрозолей с использованием фемтосекундного лидара белого света // Оптика атмосф. и океана. 2003. Т. 16. № 12. С. 1107-1115.
8. Бейко И.В., Бублик Б.Н., Зинько П.Н. Методы и алгоритмы решения задач оптимизации. М.: Наука, 1983. 512 с.
9. Реклейтис Г., Рейвиндран А., Рэгсдел К. Оптимизация в технике: Т. 2. М.: Наука, 1983. 320 с.
10. Monte Carlo Methods in Atmospheric Optics / Ed. by G.I. Marchuk. Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag, 1989. 261 р.
11. Зуев В.Е., Креков Г.М., Крекова М.М., Макиенко Э.В., Наац И.Э. Теория и численный эксперимент по дистанционному зондированию облачного аэрозоля. Радиофизические исследования атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. С. 6-15.
12. Malinka A. Raman lidar remote sensing of geophysical media // Light Scattering Review. Berlin; Heidelberg: Springer, 2007. P. 126-158.
13. Креков Г.М., Орлов В.М., Белов В.В., Белов М.Л. Имитационное моделирование в задачах оптического дистанционного зондирования. Новосибирск: Наука, 1988. 166 с.
14. Deirmendjan D. Electromagnetic scattering of spherical polidispersions. N.Y.: American Elsevier Publ. Co, 1969. 166 p.
15. Bissonette L.R., Bruscaglioni P., Ismaelli A., Zaccanti G., Cohen A., Benayahu J., Kleiman M., Egert S., Flesia C., Starkov A.V. LIDAR multiple scattering from clouds // Appl. Phys. B. 1995. V. 60. P. 355-362.
16. Зуев В.Е., Креков Г.М. Оптические модели атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 256 с.
17. Зуев В.Е., Наац И.Э. Обратные задачи лазерного зондирования. Новосибирск: Наука, 1982. 242 с.
18. Креков Г.М., Крекова М.М., Суханов А.Я. Оценка эффективности использования перспективных лидаров белого света для зондирования микрофизических параметров слоистой облачности: 1. Аналитический обзор // Оптика атмосф. и океана. 2009. Т. 22. № 8. С. 661-670.
19. Hult J., Watt R.S., Kaminski C.F. High bandwidth absorption spectroscopy with a dispersed supercontinuum source // Opt. Express. 2007. V. 15. P. 11385-11394.
20. Bourayou R., Mejean G., Kasparian J., Rodrigues J., Salmon E., Yu J., Lehmann H. White-light filaments for multiparameter analysis of cloud microphysics // J. Opt. Soc. Amer. B. 2005. V. 22. P. 369-377.
21. Катаев М.Ю., Мицель А.А., Пташник И.В., Фирсов К.М. Методы и системы автоматизации. Обработка данных дистанционного зондирования. Пакет программ для моделирования и обработки данных дистанционного зондирования газового состава атмосферы // Оптика атмосф. и океана. 1996. Т. 9. С. 1412-1419.
22. Kovalev V.A., Eishinger W.E. Elastic Lidar: Theory, Practice, and Analysis Methods. N.Y.: John Wiley & Sons, 2004. 351 p.