В пособии изложены принципы действия лидаров, в качестве примера описан экспериментальный лидар для дистанционного зондирования молекул водорода в атмосфере, приведены результаты численных расчетов концентраций молекул фтороводорода и углеводородов, выполненных с помощью лидарных уравнений для комбинационного рассеяния света и дифференциального поглощения и рассеяния. Приведены некоторые новые схемы лидаров. Пособие содержит необходимый справочный материал. Предназначен для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки магистров "Техническая физика". Пособие также может быть использовано для подготовки магистров по направлению "Защита окружающей среды".

Сборник содержит результаты теоретических и экспериментальных исследований в области лазерного зондирования атмосферы, выполненных в Институте оптики атмосферы СО АН СССР в 1972-1973 гг. Большое внимание уделено методам и эффективности решения прямых и обратных задач зондирования, методикам измерений и интерпретации результатов. Сборник может быть полезен научным работникам и инженерам, работающим в области метеорологии, физики атмосферы, оптики. спектроскопии, а также студентам соответствующих специальностей.

Рассмотрены современные методы лидарного мониторинга окружающей среды. Дан анализ литературы по лазерному зондированию атмосферы, сформулированы принципы лазерного мониторинга окружающей среды и выработаны требования к параметрам лазерного излучения, обеспечивающим наибольшую чувствительность и избирательность лидарных систем. Изложены принципы действия лидаров, приведены результаты численных расчетов с помощью лидарных уравнений для комбинационного рассеяния света и дифференциального поглощения и рассеяния концентраций молекул фтороводорода и углеводородов. Предназначена для студентов, обучающихся по направлению "Техническая физика", а также аспирантов и специалистов, занимающихся экологическим мониторингом и защитой окружающей среды.

В сборнике представлены тезисы докладов, в которых рассматриваются теоретические и экспериментальные аспекты изучения аэрозольной и облачной атмосферы средствами лазерного зондирования. Основная группа работ посвящена методическим вопросам лазерного зондирования. Значительное место занимают результаты экспериментальных исследований оптических и микрофизических параметров аэрозоля в различных геофизических и метеорологических условиях. Расширился круг исследований верхней атмосферы. Часть тезисов касается вопросов создания новых алгоритмов интерпретации и повышения информативности измерений.Сборник рассчитан на специалистов в области физической метеорологии, атмосферной оптики, квантовой электроники и других смежных специальностей.

Тезисы, представленные в сборнике, отражают полученные в СССР в последние годы результаты исследования атмосферы методами лазерного зондирования. Основную часть сборника составляют работы, посвященные атмосферному аэрозолю. В них рассмотрены вопросы теории и приведены результаты исследования оптических и микрофизических параметров аэрозоля. Значительная часть тезисов посвящена использованию спектроскопических нелинейных эффектов при лазерном зондировании атмосферы. Здесь следует отметить ряд принципиально новых результатов, полученных при исследовании газовой компоненты атмосферы.Сборник рассчитан на специалистов по атмосферной оптике, физической метеорологии и смежных специальностей.

В монографии излагаются актуальные вопросы лазерного дистанционного зондирования облаков верхнего яруса.Приведен обзор микро- и макрофизических характеристик перистых облаков.Рассмотрены наиболее перспективные средства для исследования кристаллической облачности.Подробно представлен метод лазерного поляризационного зондирования.Показаны результаты изучения оптических и микрофизических свойств кристаллических облаков в различных регионах с использованием наземных,самолетных и космических лидаров.Для широкого круга специалистов, работающих в областях, связанных с проблемами метеорологии, дистанционного зондирования. физики атмосферы, атмосферной оптики, а также для студентов и аспирантов.

В настоящем сборнике представлены работы, в которых рассматриваются вопросы разработки лазерных локаторов для зондирования атмосферы и их отдельных узлов. Большое внимание уделено вопросам оптимального приема и регистрации лидарных сигналов, а также системам автоматизированной обработки результатов измерений.Здесь же рассматривается широкий круг вопросов, связанных с разработкой и исследованием акустических и радиоакустических методов зондирования параметров атмосферы - турбулентности, скорости ветра, температуры и т. д. Приведены описания локационных систем и систем обработки сигналов.Сборник предназначен для специалистов по геофизике, метеорологии, а также для специалистов, разрабатывающих и применяющих средства и методы лазерной и акустической техники для исследования атмосферы.

Прогресс в создании мощных лазеров и перспективы их широкого использования в геофизике, метеорологии и атмосферной оптике потребовали исследований распространения лазерного излучения в турбулентной атмосфере и теплового самовзаимодействия мощных лазерных пучков. Именно этой важной в научном и практическом отношениях проблеме посвящена предлагаемая книга, написанная американскими и советскими авторами.Для специалистов по распространению электромагнитного излучения в атмосфере, атмосферной оптике, геофизиков, метеорологов, а также разработчиков лазерных систем.

В сборнике представлены тексты докладов, отражающих результаты исследований по методам лазерного зондирования и дистанционному определению параметров атмосферы. Особое внимание уделяется изучению пространственно-временной изменчивости оптических и микрофизических характеристик атмосферного аэрозоля. Представлены также материалы по лазерным методам определения газового состава атмосферы на основе явления молекулярного поглощения. Публикуемые в сборнике доклады дают достаточно полное представление о современном состоянии и возможностях дистанционного мониторинга атмосферы средствами лазерного зондирования, осуществляемого в целях прогноза оптического состояния атмосферы и контроля загрязнений окружающей среды.Сборник предназначен для специалистов по лазерному и акустическому зондированию атмосферы, атмосферной оптике, атмосферной акустике, квантовой электронике и метеорологии и физике атмосферы.

В сборнике публикуются тексты докладов, посвященные изучению атмосферной турбулентности, полей влажности, температуры и скорости ветра средствами лазерного и акустического зондирования. Особое внимание уделяется разработке элементов и систем оптического и акустического зондирования атмосферы, а также вопросам автоматизированной обработки данных.Сборник предназначен для специалистов по лазерному и акустическому зондированию атмосферы, атмосферной оптике, атмосферой акустике. квантовой электронике и метеорологии и физике атмосферы.

В работе суммируются результаты, полученные в Институте оптики атмосферы СО АН СССР по проблеме комплексного исследования распространения оптического излучения в атмосфере. Материалы книги отражают отдельные стороны общей проблемы комплексного изучения закономерностей распространения оптического излучения в аэрозолях, в турбулентной атмосфере, поглощения оптических волн, лазерной спектроскопии и лазерного зондирования атмосферы.Сборник рассчитан на исследователей и инженеров, работающих в области оптики и спектроскопии атмосферы, метеорологии, геофизики и астрофизики, оптико-электронной и лазерной техники.

Рассмотрены особенности дальнометрирования космическим лидаров "Балкан" океанической поверхности в двух режимах полетной ориентации орбитальной станции "Мир", которые использовались при проведении сеансов лазерного зондирования. Проанализированы закономерности и случайные флуктуации изменения ориентации оптической оси лидара в этих сеансах. Приведена оценка возможных причин систематических расхождений между расчетными баллистическими данными и результатами измеренных значений наклонной дальности в обоих режимах полета станции.

Сборник посвящен памяти известного российского ученого академика О. А. Волковицкого. В сборник включены статьи его учеников и коллег, в течение многих лет работавших с этим замечательным ученым и человеком. Вошедшие в сборник статьи в основном относятся к тем научным направлениям, в развитии которых Олег Александрович принимал непосредственное участие. В сборник включены работы по линейной и нелинейной оптике атмосферы. спектроскопии атмосферных газов, нетрадиционному применению нелинейной спектроскопии к элементному анализу вещества, лазерному зондированию параметров атмосферы. В ряде статей рассматриваются вопросы конвективных и вихревых движений. гидродинамической неустойчивости, изменчивости озонного слоя, эволюции концентрации льдообразующих ядре, миграции пыли. Часть статей посвящена методам прогноза радиоактивных загрязнений природной среды и оценки экологического риска.Сборник представляет интерес для специалистов по физике и оптике атмосферы и прикладной экологии.

В сборнике широко представлены тексты докладов, отражающие результаты теоретических и экспериментальных исследований параметров атмосферы оптическими методами. Большое внимание уделено изучению атмосферного аэрозоля с помощью поляризационных, многоволновых лидаров, а также с применением нелинейных эффектов, возникающих при распространении в атмосфере мощного лазерного излучения.Освещены вопросы газоанализа атмосферы и определения микроструктурных характеристик из оптических измерений.Наряду с наземными исследованиями атмосферы значительное место в сборнике занимают материалы по зондированию атмосферы и подстилающей поверхности с летательных аппаратов, в том числе и из космоса.Книга рассчитана на специалистов, работающих в области атмосферной оптики, оптической локации, метеорологии и квантовой электроники.

Обобщены результаты научных исследований и разработок, выполненных в ИОМ СО РАН за 30-летний период, по развитию технических средств и технологий лазерного и акустического зондирования окружающей среды, перспективных с точки зрения дистанционности и оперативности при определении профилей аэрозольных загрязнений и метеорологических величин, а также мониторинга пространственно-временных вариаций их полей. Представлены созданные в Институте наземные, самолетные и космические лидары для зондирования атмосферы и подстилающей поверхности и технологии их применения и проектирования. Рассмотрены направления проводимых в Институте работ по акустическому зондированию атмосферного пограничного слоя и достижения по созданию новых технических средств и технологий для этих целей. Представлены результаты применения созданных технических средств и технологий акустического зондирования для мониторинга атмосферного пограничного слоя и распространения звука в нем.

Приведено описание сущности физических принципов и основанных на них методов лазерного зондирования атмосферы, а также принципов технической реализации лидарных систем. Рассмотрены поляризационные лидарные измерения, методы и технические средства сжатия динамического диапазона регистрируемых сигналов, контрольно-поверочная аппаратура для метрологической аттестации лидарных систем. Детально описаны приемопередающие системы и их составные элементы: объективы, спектральные фильтры, пространственные фильтры, поляризационные анализаторы, фотодетекторы УФ-, видимого, ближнего и среднего ИК-диапазонов. Рассмотрены параметры и характеристики СС. лазеров, генерирующих на вторых секвенционных и других нетрадиционных переходах, внутри- и внерезонаторные преобразователи частоты их излучения на основе нелинейных кристаллов. Представлены технические характеристики большого числа других типов преобразователей частоты лазеров ближнего ИК в средний ИК-диапазон, а также среднего ИК-диапазона в его пределах. Приведены параметры мобильных лидарных систем различного базирования и назначения, результаты их полевых испытаний и эксплуатации. Монография представляет интерес для специалистов в области лазерного зондирования атмосферы, климатологии и экологии, а также может быть использована как учебное пособие для студентов, аспирантов и докторантов соответствующих специальностей.

В монографии изложены основы теории систем в оптике рассеивающих сред. Обсуждаются вопросы применения приближенных методов решения уравнения переноса излучения и метода Монте-Карло для описания каналов с рассеянием в оптико-электронных комплексах лазерного зондирования, локации, связи и в системах видения. Рассмотрены основные закономерности переноса одномерных и двумерных (изображения) оптических сигналов через однородные, стратифицированные, детерминированные и случайно-неоднородные атмосферно-оптические каналы. Особое внимание уделено исследованию влияния микрофизических свойств дисперсных сред на характеристики каналов с рассеянием. В рамках малоуглового приближения теории переноса рассмотрены вопросы оптической диагностики дисперсного состава и пространственной структуры рассеивающих сред. Для научных сотрудников, аспирантов, инженеров, студентов по специальностям "оптика рассеивающих сред", "разработка оптико-электронных комплексов".

В учебном пособии последовательно описаны электрические свойства систем, природа и характеристики атмосферного электричества, атмосферного аэрозоля. Приведены понятия взаимодействия электромагнитного излучения с дисперсной средой. Основное внимание уделено электрофизическим свойствам частиц, а также исследованию двойного электрического слоя. Обобщены результаты экспериментов, в которых изучались электрооптические явления при распространении оптического излучения в аэрозольной атмосфере. Учебное пособие полезно для студентов и аспирантов физических, а также других факультетов, заинтересованных в глубоком понимании оптических и электрических явлений в атмосфере.

Коллективная монография посвящена актуальному научному направлению в лазерном зондировании атмосферы. Представлены экспериментальные и теоретические исследования по созданию современных лидарных систем для газоанализа атмосферы на основе использования спектроскопических эффектов взаимодействия лазерного излучения с атмосферой и их применению в дистанционном зондировании, метеорологии, атмосферной оптике. Монография содержит обширный материал по основным спектроскопическим методам лидарного зондирования атмосферы, включая методы дифференциального поглощения, спонтанного комбинационного рассеяния и DOAS-спектроскопию с использованием широкополосного лазерного, в том числе фемтосекундного, излучения. Представлены также результаты численного моделирования дистанционных измерений профилей газовых составляющих атмосферы с использованием лидаров наземного, бортового и космического базирования. Для специалистов в области дистанционного зондирования, метеорологии, атмосферной оптики и спектроскопии, а также для студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

В монографии изложены вопросы рассеяния света на крупных атмосферных ледяных частицах. Впервые в отечественной и мировой литературе строго сформулирован метод физической оптики. Приводятся примеры практического использования построенной оптической модели для обнаружения слоев квазигоризонтально ориентированных кристаллических частиц, а также для определения их характеристик по данным лазерного зондирования атмосферы. Монография предназначена для специалистов в области решения задачи рассеяния света на крупных несферических частицах, а также студентов и аспирантов, обучающихся по специальностям "оптика" и "физика атмосферы и гидросферы".

По данным лазерного зондирования проведен анализ изменения высоты нижней границы ( ВНГ ) облачности нижнего яруса и кучево-дождевых облаков в Западной Сибири за 2010- 2021 гг. Установлено, что в целом происходит уменьшение ВНГ нижней облачности и увеличение ВНГ кучево-дождевых облаков. Увеличение значений ВНГ нижней облачности происходит с севера на юг. В распределении высоты кучево-дождевой облачности прослеживается более меридиональный характер. Сезонный ход ВНГ нижней и кучево-дождевой облачности на юге территории имеет максимум в летние месяцы. В центре и на севере наблюдаются два максимума: для нижней облачности - летом , а для кучево-дождевой облачности- зимой и летом. Результаты кластерного анализа показали, что ВНГ кучево-дождевых облаков, измеренная на разный станциях, сильно различаются. Это, предположительно, обусловлено характером подстилающей поверхности, а также региональными особенностями атмосферной циркуляции и конвективных процессов.