Анализируется сезонная изменчивость эмиссии метана с поверхности олиготрофного антропогенно нарушенного болота в Западной Сибири (юг Томской области). Измерения потоков метана проводились камерностатическим методом. Результаты исследований показали , что эмиссия метана сильно варьировалась ( -0,07- 4,40 мг/(м.ч), а рассчитанный общий поток метана с поверхности болота для каждого года вегетации изменялся от 0,99 до 2,94 г. м . Сезонная динамика потоков метана характеризуется летним максимумом и тесно связана с температурой торфа. Корреляция между эмиссией метана и температурой торфа, изменяющаяся с глубиной по экспоненциальному закону, составляет 81-95 %. В целом результаты наших исследований демонстрируют важность изучения эмиссии метана с поверхности болот, подвергающихся техногенной нагрузке. Проведение комплексных мониторинговых исследований позволит внести больше ясности в оценку вклада болот подобного типа в глобальные процессы.

Излагаются результаты статистического анализа современных изменений климата пограничного слоя атмосферы над территорией Сибирского региона, проведенного на основе данных о температуре и влажности воздуха. Рассмотрены особенности тридцатилетних (с 1981 по 2010 г.) изменений фоновых (среднегодовых и среднесезонных) характеристик и параметров изменчивости температуры и влажности воздуха в зависимости от географического положения района наблюдения. Выявлены территории и сезоны с ослаблением темпов потепления (или даже с похолоданием) климата пограничного слоя атмосферы в условиях современного глобального потепления. Предложен новый метод сверхдолгосрочного прогноза, базирующийся на использовании аппарата калмановской фильтрации и двумерной динамико-стохастической модели и обеспечивающий надежное предсказание среднесезонной температуры и влажности воздуха с годовой заблаговременностью. Монография рассчитана на широкий круг специалистов, работающих в области атмосферной оптики, климатологии, физики атмосферы.

В пособии рассмотрены современные методы прямого и косвенного измерения объемной активности изотопов радона и дочерних продуктов распада в воздухе помещений и приземной атмосфере; приведены основные понятия радиометрии; описаны математические модели переноса радиоактивных газов и аэрозолей в различных средах; приведены примеры оценок дозовых нагрузок на население г. Томска; представлен анализ влияния различных факторов на величину объемной активности газов и аэрозолей; приведены разные классификации методов измерения.Предназначено для магистрантов и студентов, обучающихся по специальностям 140307 "Радиационная безопасность человека и окружающей среды", 140302 "Физика атомного ядра и частиц", 140306 "Электроника и автоматика физических установок", 140404 "Атомные электрические станции и установки".

В сборнике представлены работы, в которых рассматривается широкий круг вопросов, связанных с разработкой аппаратуры, как для исследования атмосферы с использованием лазеров, так и для изучения закономерностей распространения лазерного излучения в атмосфере. Это, прежде всего, вопросы оптимального приема и выделения сигналов на фоне помех, оптимального построения приемо-передающих систем различных экспериментальных установок. нелинейного преобразования сигналов с целью расширения динамического диапазона существующих детекторов. Ряд работ посвящен разработке лазеров со специальными характеристиками, которые могут найти применения в различных исследованиях по оптике атмосфер. Описана аппаратура для измерения угловых смещений лазерных пучков в турбулентной атмосфере, для измерения индикатрисс рассеяния и измерения стандартных метеопараметров с регистрацией данных в цифровом виде.Сборник может быть полезен для специалистов по теоретической и прикладной оптике, а также для специалистов смежных специальностей, применяющих и разрабатывающих средства лазерной техники для работы в атмосфере.

В книге рассмотрена феноменология электрофизических процессов электронной эмиссии и эмиссии атомных частиц, а также количественные закономерности основных и сопряженных разделов твердотельной и плазменной эмиссионной электроники, необходимые для инженерного анализа и разработок источников электронных и ионных потоков в газовых средах и в вакуумных условиях. Анализируются принципиальные и схемо-технические решения плазменных источников электронных и ионных пучков с элементами электронной и ионной оптики. Книга может быть полезна для инженеров, студентов и аспирантов, специализирующихся в области концептуального и рабочего проектирования устройств и систем эмиссионной и вакуумной электроники высокой плотности мощности различного назначения.

Обобщены результаты многолетних исследований в области математического моделирования планетарной тепловой радиации. Рассмотрены приближенные и точные методы расчета пропускания и тепловой радиации. Выполнена оптимизация эталонного метода расчета пропускания газовой среды. Рассмотрены смежные проблемы: моделирование процессов рассеяния радиации на аэрозольных и облачных частицах, строгие методы и так называемые "Эталонные расчеты" решений уравнений переноса атмосферной радиации, чувствительность моделей к вариациям метеоданных и содержаний газов. Приводятся обширные вычисления потоков коротковолновой и длинноволновой радиации. Развит новый подход построения параметрических моделей пропускания и радиации с использованием преобразования Лапласа и ортогональных экспоненциальных рядов. Выполнен анализ современных компьютерных моделей пропускания и радиации газовой среды. Получены модели для эталонных и приближенных расчетов потоков теплового излучения системы "атмосфера – подстилающая поверхность".

В книге представлены результаты исследований циркуляции атмосферы внетропических широт Северного полушария с помощью типизации элементарных циркуляционных механизмов, разработанной Б.Л. Дзердзеевским, В.М. Курганской, З.М. Витвицкой и продолжаемой в Лаборатории климатологии Института географии РАН. В тексте по работам Б.Л. Дзердзеевского изложены основные принципы типизации, дана характеристика 41 типа ЭЦМ, охватывающих все наблюдавшиеся за исследуемый период формы циркулиции. В книге рассмотрены колебания циркуляции атмосферы Северного полушария как главной составляющей колебаний климата.

Спектроскопическая проблема столкновительного контура спектральных линий при резонансном поглощении для колебательно-вращательных спектров газов излагается в книге как задача математической физики. Подробно рассмотрены два главных подхода, использующиеся при описании контура, - метод кинетических уравнений и метод резольвенты. Даны интерпретация членов в выражении для резольвенты Фано и их связь с асимптотическими случаями малых и больших смещенных частот. Обсуждается вопрос о правилах сумм для коэффициентов поглощения. Показано, что отказ от длинноволнового приближения для центров масс молекул приводит к появлению "длинных" траекторий, выводящих молекулу из элементарного объема, и, следовательно, к нарушению локального термодинамического равновесия в крыльях линий. Большое внимание уделено математически точным формулировкам, что, несомненно, способствует более глубокому пониманию физических процессов. Книга будет полезна специалистам в области спектроскопии, атмосферной оптики, астрономии, физики межмолекулярных взаимодействий.

Книга посвящена актуальной проблеме атмосферной оптики - рассеянию света на гексагональных ледяных кристаллах перистых облаков. Перистые облака, состоящие в основном из ледяных кристаллов, существенным образом влияют на радиационный баланс Земли и, соответственно, на климат. Однако специфическая форма и размер составляющих перистые облака частиц не позволяют получить строгое решение задачи. Данную трудность авторы преодолевают, используя приближение физической оптики, которое позволило получить полное решение данной задачи. Первая глава книги содержит подробный обзор современных методов решения задачи рассеяния света на несферических частицах. Во второй главе авторы подробно излагают суть метода трассировки пучков, разработанного в приближении физической оптики. В третьей главе приводятся результаты решения задачи рассеяния света на гексагональных ледяных частицах, впервые полученные в рамках данного приближения. Четвертая глава посвящена аналитическому решению задачи рассеяния для зеркальной компоненты рассеянного света. Книга может быть полезна как для профессионалов и преподавателей, так и для аспирантов и студентов, обучающихся по специальности "оптика".

Изучены закономерности изменения численности термокарстовых озер криолитозоны Западной Сибири с использованием разновременных космических снимков. Исследования проведены на 33 тестовых участках, выбранных в разных ландшафтных зонах исследуемой территории, с использованием 134 безоблачных снимков Landsat, полученных в теплые месяцы в период 1973-2013 гг. Показано, что общее число образовавшихся озер значительно (почти в 20 раз) превышает число исчезнувших озер. Площади новых образовавшихся термокарстовых озер в среднем в 22 раза меньше, чем размеры исчезающих озер. Поэтому можно предполагать, что наблюдаемый в условиях глобального потепления климата бурный рост числа малых термокарстовых озер будет приводить к повышению уровня эмиссии метана в зонах мерзлоты на арктических территориях. Представлены результаты дистанционного исследования статистического распределения малых термокарстовых озер по их площадям. Исследования выполнены на восьми тестовых участках, выбранных в разных зонах мерзлоты Западной Сибири. Площади малых озер определялись по космическим снимкам сверхвысокого разрешения QuickBird. Показано, что гистограммы распределения озер по площадям допускают их аппроксимацию степенными и экспоненциальными функциями, что может быть использовано при моделировании и прогнозировании динамики термокарстовой эмиссии метана в зонах многолетней мерзлоты.

В монографии обобщен опыт многолетних и уникальных по своей широте исследований процессов трансформации в атмосфере Земли оптического излучения различных источников и формирования полей яркости объектов естественного и антропогенного происхождения, выполненных в Государственном институте прикладной оптики. Фактические результаты исследований в книге дополнены справочными материалами, что позволяет на основе приводимых сигнатур "внешней среды" решать задачи оценки эффективности применения в изменяющихся погодных условиях оптико-электронных приборов различного назначения или принимать оптимизированные технические решения при их разработке на основе математического моделирования. Книга может быть полезна не только научным работникам и инженерам-разработчикам оптико-электронных приборов дистанционного действия, но и студентам соответствующих специальностей.