В монографии представлены результаты многолетних исследований оптических характеристик атмосферы в неколмогоровской когерентной турбулентности горного пограничного слоя атмосферы акустическими и оптическими методами. Приведены результаты регистрации когерентных структур в воздухе специализированных помещений астрономических телескопов. Экспериментально подтверждено присутствие в атмосфере над территориями высокогорных обсерваторий областей когерентной турбулентности, в которых значительное влияние оказывает одна крупная когерентная структура. Установлены свойства одиночных когерентных структур и их смесей. Показано, что в когерентной турбулентности происходит ослабление флуктуаций света, влияющее на улучшение качества оптических изображений. Представлены построенная авторами для когерентной турбулентности кармановская модель спектра температуры, а также асимптотические выражения структурных функций и дисперсий смещений астрономических изображений. Изложены практические рекомендации по повышению эффективности астрономических наблюдений, в частности рекомендовано располагать телескопы в местах, где имеются крупные когерентные структуры. Монография предназначена для специалистов в области оптики атмосферы, физики атмосферы и океана, астрономии, а также для аспирантов и студентов вузов соответствующих специальностей.

В настоящей книге представлены результаты экспериментальных, теоретических и модельных исследований динамики волновых и обменных процессов в атмосфере, выполненных в последние годы в Институте физики атмосферы им. А. М. Обухова РАН. Рассматривается широкий круг вопросов: взаимодействие атмосферы с подстилающей поверхностью, развитие, распространение и взаимодействие волн вихревых систем и турбулентности в толще атмосферы от приземного слоя до нижней атмосферы и систематическое влияние этих процессов на результаты дистанционного зондирования. Книга будет полезна широкому кругу читателей: специалистам, работающим в данной области знания, аспирантам и студентам, изучающим науки о Земле.

Обобщаются результаты комплексных исследований атмосферного аэрозоля в азиатской части России, выполненных в рамках интеграционных проектов СО РАН, ДВО и УрО РАН. В числе анализируемых характеристик - аэрозольная оптическая толща в диапазоне спектра 0,34-4 мкм и влагосодержание атмосферы, массовая концентрация "сажи", химический состав воздуха - аэрозоля, газовых примесей и осадков. На основе результатов экспедиционных измерений, многолетних данных сетевого мониторинга (AERONET) и спутниковых (MODIS) наблюдений обсуждаются особенности изменчивости характеристик атмосферного аэрозоля в различных регионах - Урал, Западная и Восточная Сибирь, Приморье, Японское и Охотское моря. Книга рассчитана на широкий круг ученых и специалистов, работающих в области физики атмосферы, климатологии, химии аэрозоля и осадков, экологии.

В результате статистического анализа накопленных в мировой сети инструментальных данных выявлены закономерности наблюдаемых климатических и экосистемных изменений в Сибирском регионе. Показано, что потепление в Сибири за последний климатический (30-летний) период характеризуется неоднородной субрегиональной структурой с мезомасштабными очагами ускоренных темпов потепления до 0,5С/10 лет. Тренды приземного атмосферного давления за тот же период имеют менее контрастную субрегиональную структуру с уменьшением среднегодового давления до 0,2-0,4 Гпа/10 лет.Во временной изменчивости климатических параметров за прошедшее столетие по результатам вейвлет-анализа выделены масштабы периодичностей в 10-12 и в 30-50 лет. По вейвлет-спектрам для приземной температуры Западной Сибири и индекса Северо-Атлантического колебания выявлена их корреляционная связь в 1940-1990 гг. с временным сдвигом до семи лет в отдельные годы. Этот климатический феномен объясняется возможными инерционными механизмами океанического переноса тепла.По результатам анализа наземных и аэрокосмических инструментальных наблюдений обсуждаются климатические эффекты сибирских болот (на примере Большого Васюганского болота).

Рассматриваются задачи математического моделирования влияния аэрозольных частиц и радиоактивных веществ на электрическое состояние атмосферы. Рассчитываются коэффициенты присоединения атмосферных ионов к аэрозольным частицам. даются оценки вклада радиоактивных веществ в интенсивность ионообразования в атмосфере. Приводятся методы расчета структуры электродного приземного слоя с учетом этих факторов в приближении классического и турбулентного электродного эффекта. Формулируется задача математического моделирования глобальной электрической цепи (ГЭС) в земной атмосфере с учетом различных генераторов, действующих в атмосфере. Рассматриваются стационарная и нестационарная модели ГЭС с учетом грозовых облаков, как генераторов электрического поля атмосферы. Обсуждаются также космические факторы, влияющие на электрическое поле атмосферы. Приводятся оценки влияния аэрозольных частиц и радиоактивных веществ на основные параметры глобальной электрической цепи.Монография представляет интерес для студентов, аспирантов, преподавателей метеорологических и экологических специальностей.

Рассматриваются задачи математического моделирования влияния аэрозольных частиц и радиоактивных веществ на электрическое состояние атмосферы. Рассчитываются коэффициенты присоединения атмосферных ионов к аэрозольным частиц, даются оценки вклада радиоактивных веществ в интенсивность ионообразования в атмосфере. Приводятся методы расчета структуры электродного приземного слоя с учетом этих факторов в приближении классического и турбулентного электродного эффекта. Формулируется задача математического моделирования глобальной электрической цепи (ГЭС) в земной атмосфере с учетом различных генераторов. действующих в атмосфере. Приводятся оценки влияния аэрозольных частиц и радиоактивных вещество на основные параметры глобальной электрической цепи.Пособие может быть использовано студентами и аспирантами метеорологических и экологических специальностей.

Исследованы вариации градиента потенциала приземного электрического поля в приземном слое атмосферы во время прохождения кучево-дождевых облаков (Cumulonimbus, Cb). Всего рассмотрено более 450 случаев. Предложена методика выделения структурных элементов вариаций градиента потенциала. обусловленных прохождением Cb, и проведена формализация вариаций, в ходе которой выявлены основные типы изменения градиента потенциала электрического поля. Для каждого из выделенных типов вариаций определены параметры, характеризующие вариации градиента потенциала в целом и его структурных элементов. Найдены связи между характерными особенностями выявленных типов вариаций градиента потенциала и Cb-различного происхождения, находящихся на разных этапах своего развития.

В монографии рассматриваются результаты многолетних исследований спектральной прозрачности атмосферы и угловых харктеристик рассеянного излучения, проведенных в прибрежных районах Черного моря. Описываются методы разделения общего ослабления на аэрозольную и молекулярную компоненты. Впервые анализируются статистические характеристики коэффициентов аэрозольного ослабления и направленного рассеяния атмосферных дымок. Приводятся микрофизические параметры аэрозоля, полученные по данным как прямых измерений, так и оптических исследований с последующим решением обратной задачи. Предлагается эмпирическая модель оптических характеристик прибрежных атмосферных дымок.Книга предназначена для специалистов, работающих в области атмосферной оптики и прикладной метеорологии.

В монографии известного польского физика Ф. Качмарека рассмотрены основные физические представления о механизмах лазерного излучения, описано устройство и приведены характеристики различных типов лазеров. Значительное внимание уделено генерации высших гармоник, параметрическим и многофотонным процессам и другим явлениям, сопровождающим прохождение лазерного излучения через вещество. Кратко рассмотрены вопросы самофокусировки, электрического пробоя в лазерном пучке, голографии, создания высокотемпературной плазмы. Предназначен для широкого круга научных работников, инженеров и техников, связанных в своей работе с получением и использованием лазерного излучения. а также для аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

Монография содержит оригинальные результаты фундаментальных исследований по комплексной проблеме «Распространение оптических волн в атмосфере». Рассмотрены основные принципы дистанционных методов измерения скорости в газовых потоках. Представлены результаты разработки и экспериментальной апробации методов оценки турбулентных характеристик из измерений скорости ветра с помощью 2- и 10,6-мкм лидаров. Изложены актуальные вопросы теории видения. Приведены результаты исследований коррекции искажений оптического излучения за счет турбулентной атмосферы. Описаны наиболее характерные ситуации в атмосфере, когда необходимо учитывать нелинейно-оптические эффекты при распространении лазерного излучения. Представлены результаты расчетов распространения мощного лазерного излучения на протяженной трассе в стратосфере в условиях проявления эффекта вынужденного комбинационного рассеяния. Излагаются результаты многолетних экспериментальных исследований свойств атмосферной турбулентности в анизотропном пограничном слое. Обсуждается применение лидаров белого света для зондирования атмосферы. Книга предназначена для специалистов, работающих в области оптики и физики атмосферы, будет полезна аспирантам и студентам вузов.

В монографии на базе исследований авторов впервые дается последовательное изложение теории и методов доплеровского лидарного ветрового зондирования атмосферы и обобщаются результаты экспериментальных исследований ветровой турбулентности и вихревых структур с использованием когерентных доплеровских лидаров (КДЛ). Рассматривается вся совокупность факторов, определяющих функционирование КДЛ в турбулентной атмосфере, начиная от формирования когерентно детектируемого эхосигнала лидара до точности и границ применимости разработанных авторами методов оценивания ветра и параметров турбулентности и вихрей из лидарных данных. Представлены методы оценивания ветра, параметров атмосферной турбулентности и самолетных вихрей верифицированы в многочисленных компьютерных и атмосферных экспериментах и формируют современную научную технологию обработки данных когерентных ветровых лидаров. На основе многочисленных экспериментов проводится анализ эффективности использования КДЛ для изучения динамических процессов в атмосфере, турбулентности пограничного слоя атмосферы и эволюции самолетных вихрей под воздействием различных факторов. Для специалистов по лазерному зондированию атмосферы, атмосферной турбулентности, авиабезопасности, ветровым лидарам, распространению оптических волн в атмосфере, студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

В сборник включены тезисы докладов, посвященные теоретическим и экспериментальным исследованиям по распространению оптических волн в турбулентной атмосфере. решению обратных задач атмосферной оптики, исследованиям поглощения свет атмосферными газами.Часть тезисов касается вопросов новой техники, автоматизации и повышения информативности измерений.Сборник представляет интерес для специалистов по атмосферной оптике, радиофизике и метеорологии.

В сборнике представлены работы. в которых рассматриваются вопросы создания и практического применения аппаратуры для изучения оптико-метеорологического состояния атмосферы. несколько статей посвящено методическим вопросам проектирования и контроля оптических. оптико-электронных и лазерных устройств. Описаны приборы для изучения свойств аэрозоля нефелометрическим и лидарным методами. для контроля газового состава воздуха и измерения турбулентных характеристик атмосферы по угловым смещениям лазерных пучков. Серия статей содержит описание приборов, предназначенных для комплексного исследования атмосферы с борта самолета.Сборник рассчитан на специалистов. занимающихся разработкой оптико-электронных и лазерных приборов для атмосферно-физических исследований, а также специалистов по оптике атмосферы, метеорологии и геофизике.

Часть тезисов касается вопросов новой техники, автоматизации и повышения информативности измерений.Сборник представляет интерес для специалистов по атмосферной оптике, радиофизике и метеорологии.

Представлены экспериментальные и теоретические работы по разработке методов определения малых газовых компонент в атмосфере, актуальных в связи с проблемами исследования озонного слоя и загрязнения атмосферы. Получены данные о естественной изменчивости окиси углерода и двуокиси азота в фоновой атмосфере.