Монография посвящена разработке точных и приближенных численно-аналитических методов моделирования скалярных и векторных полей излучения в средах большой оптической толщины, в том числе в полубесконечных плоских средах при многократном неизотропном рассеянии. Большое внимание уделено аналитическому исследованию асимптотических режимов и угловой структуры внутренних полей диффузного излучения в таких средах. Вводятся новые понятия теории многократного неизотропного рассеяния света - фотометрические и поляриметрические инварианты поля излучения, для определения которых получены точные линейные сингулярные интегральные уравнения. Рассматриваются прямые и обратные задачи теории переноса излучения, связанные с восстановлением полного набора оптических параметров исследуемых сред на основе спектральных измерений их коэффициентов отражения в видимой области спектра X=0.400-0.800 мкм. Изложенные методы и полученные результаты применяются для численного имитационного моделирования скалярных и векторных полей излучения в земной и планетных облачных атмосферах в интересах решения задач прикладной спектроскопии и атмосферной оптики. Для специалистов в области теории переноса излучения, физики планетных атмосфер, астрофизики и оптики природных сред, студентов и аспирантов геофизических и астрофизических специальностей.

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.