Четырнадцатая Всероссийская открытая конференция "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса"
XIV.D.238
Надо ли учитывать многократное рассеяния света при лидарном зондировании тонкой облачности?
Васильев АВ (1), Мельникова И.Н. (1), Самуленков Д.А. (1), Сапунов М.В. (1), Тагаев ВВ (2)
(1) Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
(2) Российский государственный гидрометеорологический университет, Санкт-Петербург, РФ
Для восстановления оптических параметров атмосферных аэрозолей из лидарного зондирования применяется приближение однократного рассеяния, в котором получено лидарное уравнение. На этом основании определяются объемные коэффициенты ослабления и обратного рассеяния в трех спектральных каналах 355, 532 и 1064 нм, которые, в свою очередь, дают возможность решить обратную задачу и получить вертикальные профили микрофизических и морфологических параметров аэрозольных частиц. Однако, встают вопросы, корректно ли применять приближение однократного рассеяния при зондировании тонкой облачности, и до какой оптической толщины используемое приближение остается корректным? В докладе предлагаются ответы на эти вопросы. Для решения поставленной задачи был проведен анализ с расчетами, основанными на нескольких методах теории переноса для набора значений оптической толщины. В случае, значительного влияния доли многократно рассеянного света в принимаемом сигнале рассеянного назад лазерного луча, используется специальный корректирующий коэффициент. Дальнейшее восстановление микрофизических и морфологических параметров аэрозольных частиц в исследуемом облаке согласно стандартным приемам. В докладе представлены основные формулы для оценки доли многократно-рассеянного сигнала регистрируемого приемником, и результаты дальнейшего восстановления размера и количества частиц в тонких облаках.
Работа была выполнена с использованием оборудования Ресурсного центра "Обсерватория экологической безопасности" Научного парка СПбГУ и в рамках Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 - 2020 годы» (Соглашение №14.586.21.0023, уникальный идентификатор проекта RFMEFI58615X0023, название проекта: "Создание научно-технического задела в области разработки технологий прогнозирования состава атмосферы в условиях меняющегося климата".)
Ключевые слова: лидар, дистанционное зондирование атмосферы, атмосферные аэрозоли, тонкие облака, однократное рассеяние, облачные частицы, микрофизические параметры, морфологические свойства
Литература:
- Креков Г.М., Наац И.Э., Самохвалов И.В. и др. Дистанционные методы исследования атмосферы. Новосибирск, Наука. 1976. 160 с.
- Брюханова В.В. , Самохвалов И.В., Абрамочкин С.А., Абрамочкин А.И., Тихомиров А.А. Лидарный сигнал многократного рассеяния от капельных облаков. Оптика атмосферы и океана. Т. 16, № 9. С. 773-782, 2003.
- Самохвалов И.В., Брюханова В.В. Лазерное зондирование облаков на основе теории двукратного рассеяния. Труды Томского государственного университета, Вып. 278, С. 104-110, 2006.
- Донченко В.К., Самуленков Д.А., Мельникова И.Н., Борейшо А.С., Чугреев А.В. Лазерные системы Ресурсного центра СПбГУ. Возможности, постановка задач и первые результаты. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2013. Т. 10. № 3. С. 122–132. 2013.
- A. Kuznetsov, I. Melnikova, D. Pozdnyakov, O. Seroukhova, A. Vasilyev, Remote Sensing of the Environment and Radiation Transfer. An Introductory Survey, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2012. 185 p.
- E. P. Zege, I. L. Katsev, I. N. Polonsky Analytical solution to LIDAR return signals from clouds with regard to multiple scattering. Appl. Phys. B 60, P. 345-353, 1995.
Презентация доклада
Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов
153