✈️ В рамках проекта разрабатывалась демонстрационная модель самолетного лидара для обнаружения ТЯН на расстояниях до 15 км. Принцип действия прибора состоял в том, чтобы детектировать флуктуации интенсивности рассеянного сигнала, вызванные турбулентными флуктуациями плотности воздуха. Мешающим фактором здесь является аэрозоль, наличие которого существенно превышает эффект ТЯН. Для подавления аэрозольного рассеяния был разработан фильтр, выделяющий молекулярное рассеяние и подавляющий аэрозольное рассеяние. Поскольку скорость броуновского движения молекул существенно выше, чем гораздо более тяжелых частиц аэрозоля, доплеровский спектр молекулярного рассеяния существенно шире доплеровского спектра аэрозольного рассеяния. Подавление низкочастотной части спектра позволяет выделить эффект молекулярного рассеяния. Сотрудники лаборатории В.В. Воробьев, А.С. Гурвич, М.Е. Горбунов показали, что в формировании флуктуаций сигнала эффекты распространения в турбулентной среде играют большую роль, чем флуктуации плотности рассеивателей.

Однако, чувствительность прибора с фильтром молекулярного рассеяния оказалась недостаточной, поэтому был разработан другой прибор, проводящий измерения в двух поляризациях. Наличие аэрозоля здесь определялось появлением сигнала с кросс-поляризацией. Тем не менее, не всякий аэрозоль приводит к деполяризации, поэтому измерения такого прибора не всегда можно однозначно интерпретировать. Таким образом эффект аэрозольного рассеяния остается мешающим фактором. Несмотря на это, данный прибор прошел летные испытания (Рис.1 - вид на правый борт фюзеляжа снаружи с обтекателем для передачи и приема лазерного луча; Рис.2 – полная система управления лидаром и лучом с интерфейсом оператора; Рис.3 – CAD-изображение лидарной системы, установленной в салоне самолета PH-LAB (из CATIA). С его помощью был собран уникальный массив измерений.

🌫В дальнейшем А.С. Гурвич разработал метод зондирования турбулентности, основанный на эффекте усиления обратного рассеяния (УОР). Этот эффект не зависит от природы рассеивателей, и потому может успешно детектировать ТЯН в присутствии аэрозоля. Лидар, основанный на принципе УОР, был в дальнейшем разработан и успешно испытан в Институте оптики атмосферы СО РАН.

🧾 В ЛТРВ до настоящего времени ведутся работы по интерпретации наблюдений, полученных в рамках проекта DELICAT. Подробнее об исследовании можно узнать в работе_1, работе_2 и работе_3.

#ФАО

📰 Доступен очередной номер журнала Физика атмосферы и океана (русская версия)- том 60 Nº2 (2024 г.).

В номере:
🧷Стационарные режимы и параметризации экмановского трения в кармановской модели течения вязкой жидкости, возбуждаемого внешней вихревой объёмной силой (Кострыкин С.В., Якушкин И.Г.)
🧷Байесовы оценки измерения стока российских рек в ⅩⅩⅠ веке на основе результатов ансамблевых модельных расчётов CMIP6 (Медведев А.И., Елисеев А.В., Мохов И.И.)
🧷Естественные стоки и источники СО2 и CH4 в атмосфере российских регионов и их вклад в изменения климата в ⅩⅩⅠ веке по расчётам ансамблем моделей CMIP6 (Денисов С.Н., Елисеев А.В., Мохов И.И.)
🧷Влияние условий моделирования на оценку скорости сухого осаждения аэрозольных частиц на сильно неоднородные подстилающие поверхности (Припачкин Д.А., Высоцкий В.Л., Будыка А.К.)
🧷Исследование характеристик приземного слоя при наличии взвешенных снежных частиц с помощью данных наблюдений и вихреразрешающего моделирования (Суязова В.И., Дебольский А.В., Мортиков Е.В.)
🧷Динамика измерения температуры воздуха в атмосферном пограничном слое во время солнечного затмения 29 марта 2006 года (Буш Г.А., Еланский Н.Ф., Кадыгров Е.Н., Куличков С.Н., Чунчузов И.П., Прокошева Н.С.)
🧷Анализ изменчивости концентрации приземного озона в Карадагском природном заповеднике (Федорова Е.И., Лапченко В.А., Еланский Н.Ф., Ракитин В.С., Скороход А.И., Васильева А.В.)
🧷Анализ полей серебристых облаков по данным сетевой наземной и самолётной фотосъёмки (Перцев Н.Н., Далин П.А., Перминов В.И., Гусев Н.К., Цимеринов Е.Ю., Солодовник А.А., Задорожный А.М., Коротышкин Д.В., Бордонский Г.С.)
🧷Моделирование циркуляции Чёрного моря при использовании уравнений адвекции-диффузии тепла и соли, обладающих дискретными нелинейными инвариантами (Демышев С.Г., Дымова О.А.)
🧷О возможности многоканальногоканальных оптических зондов обратного рассеяния для совместных балонных и лидарных исследований аэрозольного состава средней атмосферы (Балугин Н.В., Фомин Б.А., Юшков В.А., Маричев В.Н., Бочковский Д.А.)
🧷Эксперементальные оценки антропогенной эмиссии окисла азота с территории Санкт-Петербурга по данным многолетних мобильных измерений (Ионов Д.В., Макарова М.В., Косцов В.С.)
🧷Исследование реакции йодистого водорода с атомом хлора в атмосфере над морем (Ларин И.К., Прончев Г.Б., Трофимова Е.М.)

👇 Полные варианты статей доступны на сайте.

#ифа_лаборатории

Мы продолжаем рассказывать про лаборатории ИФА РАН и их деятельность и сегодня более подробно поговорим про 🔤🔤🔤🔤 - Лабораторию взаимодействия атмосферы и океана.

Проблема исследования взаимодействия атмосферы и гидросферы является одной из центральных в геофизике. В настоящее время очевидно, что без учета характеристик этого взаимодействия невозможно успешное развитие как моделирования атмосферной циркуляции, так и создаваемых на его основе методов долгосрочного и сверхсрочного прогнозирования состояния климатической системы. Создание в 1985 году Лаборатории взаимодействия атмосферы и океана (ЛВАО) в Институте физики атмосферы было прямым следствием возрастающего интереса к роли океана в процессах формирования погоды и климата.

⏱Историческая справка: первым заведующим ЛВАО был известный океанолог, специалист по исследованию обменных процессов в приводном слое атмосферы Ю.А. Волков (1932-2007). С 2008 года ЛВАО возглавлял академик Г.С. Голицын, а с 2014 г. и по настоящее время Лабораторией руководит д.ф.-м.н., профессор РАН И.А. Репина.

(👇продолжение)