Деполяризационное отношение для типичных форм ледяных кристаллических частиц перистых облаков

В начале лидарных исследований атмосферных облаков деполяризационное отношение использовалось для отличия капельных облаков от кристаллических (K. Sassen, B. Am. Meteorol. Soc. 1991, 72). Позже были попытки определить форму ледяных кристаллических частиц по величине деполяризационного отношения (V. Noel et al., Appl. Opt. 2002, 41). В настоящее время деполяризационное отношение используется как один из важных параметров в различных численных моделях для восстановления микрофизики перистых облаков по данным, полученным совместными измерениями лидарами, радиометрами и радарами (Z. Wang and K. Sassen, J. Atmos. Sci. 2002, 59).
В этой работе мы представляем деполяризационное отношение и сечение обратного рассеяния, рассчитанные для типичных форм ледяных кристаллических частиц перистых облаков и лидарных длин волн. Преимуществом этих расчетов является то, что они справедливы для больших размеров кристаллов до 1000 мкм. Такие данные важны для разработки алгоритмов интерпретации лидарных сигналов космических лидаров, таких как CALIPSO, EarthCARE и других. Также получена физическая интерпретация расчетных данных. Мы показываем, что деполяризационное отношение для прозрачных кристаллов льда приближается к постоянному значению для больших размеров кристаллов. Это свойство можно использовать для определения формы кристаллов на основе лидарных измерений. Если излучение лидара поглощается кристаллами льда на некоторых длинах волн, деполяризационное отношение уменьшается. Это факт может быть использован для восстановления размеров кристаллических частиц.
Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ (грант № 22-27-00282).