Том 29, номер 03, статья № 7

Аннотация:

В лидарном комплексе применен комбинированный оптический метод зондирования нижней и средней атмосферы. Метод основан на приеме сигналов рэлеевского (упругое молекулярное рассеяние света на длине волны 532 нм) и рамановского (излучение первого колебательно-вращательного перехода молекул азота с центром на длине волны 607 нм при возбуждении последнего лазерным излучением на длине волны 532 нм) рассеяния света. Использование рамановского канала позволило исключить искажающее влияние аэрозоля на высотах его локализации (до 25 км) на точность измерения температуры. При одновременном измерении сигналов в двух приемных каналах получены протяженные профили температуры в области высот от 7 до 60 км, охватывающие верхнюю тропосферу и среднюю атмосферу. Получено хорошее соответствие данных со спутниковыми и аэрологическими измерениями, а также с модельными представлениями.

Ключевые слова:

температура, лидар, рэлеевское и комбинационное рассеяние света, тропосфера, стратосфера, мезосфера

Список литературы:

1. Hauchecorne A., Chanin M.-L. Density and temperature profiles obtained by lidar between 35 and 75 km // Geophys. Res. Lett. 1980. V. 7, N 8. Р. 565–568.
2. Thomas L. Laser radar observations of middle atmosphere structure and compositions // Phil. Trans. Roy. Soc. London. A. 1987. V. 323. Р. 597–609.
3. Russell Ph.C. Lidar profiles of atmospheric structure properties // Proc. SPIE. 1991. V. 1492. P. 76–83.
4. Зуев В.В., Маричев В.Н., Бондаренко С.Л. Лидарные измерения температуры по рэлеевскому рассеянию света в нижней стратосфере за период май–декабрь 1995 г. // Оптика атмосф. и океана. 1996. Т. 9, № 10. С. 1386–1393.
5. Hinkley E.D. Laser monitoring the atmosphere. Berlin; Heidelberg; New York: Springer-Verlag, 1976. 380 р.
6. Cooney J.A. Measurements on the Raman component of laser atmospheric backscatter // Appl. Phys. Lett. 1968. V. 12, N 40. P. 40–42.
7. Аршинов Ю.Ф. Измерение температуры атмосферы лидаром по вращательным спектрам КР N₂ и О₂. Спектроскопические методы зондирования атмосферы. Новосибирск: Наука, 1985. С. 94–107.
8. Strauch R.G., Derr V.E., Cupp R.E. Atmospheric temperature measurements using Raman backscatter // Appl. Opt. 1971. V. 10. P. 2665–2669.
9. Ferrare R.A., Melfi S.H., Whiteman D.N., Evans K.D., Schmidlin F.J., Starr D.O. A comparison of water-vapor measurement made by Raman lidar radiosondes // J. Atmos. Ocean. Technol. 1995. V. 12, N 6. Р. 1177–1195.
10. Third International Lidar Researchers Directory / Compiled by M.P. McCormick. NASA Langley Research Center. Hampton Virginia, 23681-0001. 1993.
11. Зуев В.В., Маричев В.Н., Бондаренко С.Л., Долгий С.И., Шарабарин Е.В. Предварительные результаты зондирования температуры в тропосфере СКР-лидаром на первом колебательно-вращательном переходе молекул азота // Оптика атмосф. и океана. 1996. Т. 9, № 12. С. 1609–1611.
12. Mason J. Lidar measurement of temperature. A new approach // Appl. Opt. 1975. V. 14, N 1. Р. 76–78.
13. Bills R.E., Gardner C.S., Franke S.J. Na Doppler/temperature lidar: Initial mesopause region observations and comparison with the urbana medium frequency radar // J. Geophys. Res. D. 1991. V. 96, N 12. P. 22701–22707.
14. Gelbwachs J.A. Iron Boltzman Factor LIDAR: Proposed new remote-sensing technique for mesospheric temperature // Appl. Opt. 1994. V. 33, N 30. P. 7151–7156.
15. Бобровников С.М., Надеев А.И. Сравнение методов обработки сигнала при дистанционном измерении температуры по чисто вращательным спектрам комбинационного рассеяния // Оптика атмосф. и океана. 2010. Т. 23, № 7. С. 580–584; Bоbrоvnikоv S.М., Nаdeеv А.I. Comparison of signal processing methods in remote temperature measurements by pure rotational Raman spectra // Atmos. Ocean. Opt. 2010. V. 23, N 6. P. 523–527.
16. Бобровников С.М., Горлов Е.В., Жарков В.И. Экспериментальная оценка чувствительности СКР-лидара при использовании среднего УФ-диапазона длин волн // Оптика атмосф. и океана. 2013. Т. 26, № 1. С. 70–74; Bоbrоvnikоv S.М., Gorlov E.V., Zharkov V.I. Experimental estimation of Raman lidar sensitivity in the middle UV // Atmos. Ocean. Opt. 2013. V. 26, N 4. P. 320–325.
17. Бурлаков В.Д., Долгий С.И., Макеев А.П., Матвиенко Г.Г., Невзоров А.В., Солдатов А.Н., Романовский О.А., Харченко О.В., Яковлев С.В. Лидарные технологии дистанционного зондирования параметров атмосферы // Оптика атмосф. и океана. 2013. Т. 26, № 10. С. 829–837.
18. Пеннер И.Э., Балин Ю.С., Макарова М.В., Аршинов М.Ю., Воронин Б.А., Белан Б.Д., Васильченко С.С., Сердюков В.И., Синица Л.Н., Половцева Е.Р., Кабанов Д.М., Коханенко Г.П. Измерения содержания водяного пара различными методами. Cравнения профилей водяного пара и аэрозоля // Оптика атмосф. и океана. 2014. Т. 27, № 8. С. 728–738.
19. Маричев В.Н., Самохвалов И.В. Лидарные наблюдения аэрозольных вулканических слоев в стратосфере Западной Сибири в 2008–2010 гг. // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 3. С. 224–231.
20. Rees D., Barnett J.J., Labitske K. CASPAR International Reference Atmosphere: 1986. Part II. Middle Atmosphere Models // Adv. Space Res. 1990. V. 10, N 12. 525 p.