Коллективная монография посвящена новому научному направлению в атмосферной оптике. Представлены экспериментальные и теоретические исследования по созданию современных лазерных систем, генерирующих фемтосекундные импульсы тераваттного уровня, и их применению в метеорологии, атмосферной оптике и гидрооптике. Монография содержит обширный материал, основанный на современных подходах и новых идеях при изучении взаимодействия фемтосекундного излучения с атмосферной средой с учетом не только эффектов линейной и нелинейной оптики, но и проявлений зависимости оптических свойств атмосферы от длительности сверхкоротких импульсов. Детально анализируются процессы образования филаментов и генерации суперконтинуального свечения при распространении в атмосфере терраваттных фемтосекундных лазерных пучков. Широкополосное направленное излучение суперконтинуума обсуждается с точки зрения применения для зондирования атмосферы в так называемых лидарах белого света. Для специалистов в области лазерной физики, атмосферной оптики и спектроскопии, а также для аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

Оптика аэрозольных частиц является одним из разделов современной атмосферной оптики. Актуальность данного направления обусловлена широким использованием мощных лазерных источников в устройствах оптической связи, навигации, лазерного мониторинга природных и техногенных сред. Большой раздел данного направления связан с изучением взаимодействия света с капельным аэрозолем. Сферическая микрочастица может выступать в роли высокодобротного оптического резонатора, который обладает уникальной способностью концентрировать в своем объеме энергию излучения, многократно понижая энергетические пороги проявления различных нелинейных явлений. Оптические элементы на основе микросфер, совмещая в себе резонансные и нелинейные свойства, выгодно отличаются от традиционных устройств бегущей волны удобствам согласования с внешними цепями, простотой реализации. Микрочастицы являются также весьма перспективными объектами ряда современных технологий, как Раман-спектроскопия, оптоэлектроника, нанофотоника.