Сравнение способов измерения эквивалентного сечения для задач дистанционного зондирования атмосферы

Актуальной задачей является поиск оптимальных методов сопоставления физическим параметрам рассеивающих частиц измеряемым коэффициентам обратного рассеяния и экстинкции. Представляется очевидным интерпретация зондирующего объекта в виде среды, состоящей из монодисперсных частиц с минимальным набором оптических характеристик (мнимая и действительные части коэффициента преломления). Идеальной модель рассеивающей среды из монодисперсных частиц можно определить как среду, состоящую из проводящих шаров, шаровых сегментов, имеющих равные поперечный размер и поперечные сечения частиц (эквивалентное сечение). Это эквивалентное сечение может выступать в качестве основной характеристики рассеивающей среды. Следует отметить необходимость постоянства физических и оптических характеристик указанных частиц во время измерений. Тогда КОР и КЭ дают информацию о концентрации частиц в исследуемом рассеивающем слое. Эквивалентное сечение можно измерить с помощью случайного пропускающего экрана (СПЭ) и 3d экрана. При использовании СПЭ эквивалентное сечение можно найти по угловому уширению пучка, распространяющегося в рассеивающей среде. При использовании 3d экранов эквивалентное сечение определяется методами фотометрии. Наиболее наглядным методом является использование обычных снимков рассеивающих частиц с последующей цифровой обработкой указанных снимков. Все указанные способы могут быть использованы для определения сечений несферических частиц. Однако способы с использованием 3d и 2d экранов характеризуются большей областью применения, поскольку меньше зависят от субъективного фактора. Для 2d экрана угловое уширение пучка зависит от отношения моментов второго и первого порядков для сечения частицы. Для 3d экранов эквивалентное сечение определяется посредством эталона. При этом любым рассеивающим объектам, включая несферические, можно поставить в соответствие эквивалентное сечение. Для цифровой обработки снимка требуется алгоритм, который существенно зависит от субъективного фактора.
Работа выполнялась в рамках государственного задания ИКИ РАН, темы «Мониторинг» (госрегистрация № 01.20.0.2.00164).