Модель атмосферного поглощения

Модель атмосферного поглощения для узкополосного излучения [c.231]

Модель атмосферного поглощения для монохроматического излучения с длиной [c.209]

Модель атмосферного поглощения для узкополосного излучения V 944,19 см-1 [c.213]

Модель атмосферного поглощения 209, 213 [c.245]

Атмосферное поглощение излучения СОг-лазера для разных моделей [c.226]

Аналогичным образом строятся оптические модели молекулярной атмосферы для любых спектральных участков оптического диапазона длин волн. Огромная практическая потребность в таких моделях, вызванная бурным развитием оптических и лазерных средств для исследования атмосферы, поставила вопрос о создании автоматизированных систем для проведения оперативных расчетов характеристик атмосферного поглощения. Принципы построения таких систем и примеры их конкретной реализации являются темой следующего параграфа. Здесь необходимо отметить некоторые направления дальнейших исследований, преследующих цель повышения точности оптических моделей молекулярной атмосферы. [c.214]

Скорость поглощения атмосферной влаги твердыми веществами вычисляется по модели О. Ю. Кузнецовой [c.135]

В [30, 35] для численного решения задач распространения интенсивных лазерных пучков на вертикальных атмосферных трассах применялись статистические сезонные модели термодинамических параметров атмосферы [34]. Для коэффициента поглощения использовалась модель [38], а скорость поперечного ветра на трассе задавалась моделью [39]. В работе [20] для исследования распространения пучков на вертикальных и наклонных трассах использовались модели [43, 55]. [c.80]

Изучение закономерностей взаимодействия электромагнитных волн оптического диапазона с атмосферой как поглош.ающей, рассеивающей и случайно-неоднородной средой достигло сегодня такого уровня, при котором стало возможным получение надежных количественных данных о поглощении и рассеянии солнечного и любого другого оптического излучения для данной реальной физической модели атмосферы с высоким пространственно-временным разрешением и с учетом атмосферной турбулентности, Другими словами, в настоящее время достигнут существенный прогресс в решении прямых задач проблемы распространения электромагнитных волн оптического диапазона в атмосфере. Одновременно значительно продвинуто и решение соответствующих обратных задач, являющихся основой современных достаточно развитых дистанционных методов оптического зондирования атмосферы (как пассивных, так и активных). [c.5]

Очевидно, что для практического решения многочисленных задач, связанных с проблемой поглощения радиации атмосферными газами, необходимо создание статистически обеспеченных моделей атмосферы, которые позволили бы адекватно описать соответствующие эффекты в глобальном масштабе и до максимально возможных высот. Такие модели могут использоваться не только в задачах, связанных с численным переносом оптического излучения в атмосфере, но и в ряде других областей науки. [c.161]

Приведем примеры использования разработанных методов для построения оптической модели поглощающей молекулярной атмосферы в хорошо изученной области спектра около 10,6 мкм. В эту область попадают длины волн отдельных колебательно-вращательных линий Р-ветви генерации СОг-лазера. Основной вклад в поглощение излучения дают атмосферные компоненты Н2О и СО2. Континуальное поглощение Н2О является сравнительно сильным. Для летних условий умеренной зоны коэффициент поглощения Н2О [c.225]

В табл. 7.2 приведены рассчитанные в ИОА СО АН СССР вертикальные профили объемного коэффициента поглощения, оптической толщины и пропускания для двух типов атмосферных моделей и значений длин волн С02-лазера, соответствующих переходам Р(18) и Р(22) вблизи 10,6 мкм. Результаты расчета, содержащиеся в этих таблицах получены для случая монохроматического излучения. [c.231]

В табл. 7.3 приведены рассчитанные значения атмосферного пропускания для узкополосного излучения с гауссовским спектром на двух длинах волн в области 10,6 мкм ширина спектра излучения 2 п, где Уп — ширина линии поглощения атмосферного СО2 на уровне земли. Расчеты пропускания выполнены для различных зенитных углов и двух моделей атмосферы — зима и лето средних широт [7]. Из сопоставления приведенных данных следует, что [c.231]

Архивы исходной информации включают в себя сведения о параметрах линий поглощения атмосферных газов (центрах, интенсивностях, полуширинах, форме контура, энергии нижних уровней молекулярных переходов метеорологические модели и модели газового состава атмосферы (высотные профили давления, температуры, концентраций поглощающих газов) эмпирические и полуэмпирические данные о характеристиках континуального поглощения модели аэрозольной атмосферы. [c.217]

Описанные выше физические и оптические модели атмосферы, а также автоматизированные системы параметров спектральных линий поглощения атмосферных газов позволяют рассчитывать пропускание атмосферы практически для любых длин волн, метеорологических ситуаций и геометрий распространения лазерного излучения. [c.39]

Описанная методика расчетов молекулярного поглощения позволяет строигь оптические модели для любых спектральных участков оптического диапазона длин волн. Отметим здесь основные направления дальнейшего развития исследований, связанных с построением и уточнением оптических моделей поглощения. Первое из них связано с усовершенствованием и разработкой новых методов получения спектроскопической информации. Второе направление касается развития методов расчета корреляционных функций характеристик поглощения. Эта информация необходима для оценки влияния вариаций метеорологических параметров на поглощение, а также для создания статистических методов расчета атмосферного поглощения. Третье направление исследований в этой области связано с разработкой методов пространственного и временного прогноза молекулярного поглощения оптического излучения в атмосфере. [c.232]

Примером использования такого подхода может служить [33], где обобщены результаты по разработке оптической модели поглощающей атмосферы с разрешением 5 см на основе статистической модели Пласса, параметры которой рассчитываются с помощью Атласа линий поглощения. В [23] развит метод расчета функций атмосферного поглощения и пропускания на базе модели изолированной линии и проведено его обобщение на другие модели, параметры которых также рассчитываются на ЭВМ по спектрам высокого разрешения. Схема реализации этого метода такова. Пусть в спектральном интервале Av = v2 — Vi расположено п перекрывающихся линий поглощения какого-либо газа. Функция поглощения для однородной трассы, например, в условиях, когда контур каждой отдельной линии является лоренцовским, имеет вид [c.190]

В практике расчетов атмосферного поглощения широко используются также модели полос поглощения с регулярным распределением спектральных линий внутри интервала (модель Эльзассера), статистические модели с равными интенсивностями линий (модель Пласса) и экспоненциальным распределением интенсивности (модель Гуди) [12]. Основные расчетные формулы этих моделей имеют вид [c.191]

Описанная версия системы получит дальнейшее развитие в следующих трех направлениях. Первое из них связано с расширением и уточнением архива линий поглощения атмосферных газов и созданием архива линий поглощения примесных газов. В связи с этим начата работа по созданию автоматизированной системы поиска микроокон прозрачности и информативных спектральных участков для лазерного газоанализа. Второе направление имеет отношение к подготовке и расширению архива метеорологических моделей и включению в него наряду со средними профилями метеорологических параметров также и их ковариационных матриц, что даст возможность строить статистически обеспеченные модели поглощения. Третье направление включает в себя расширение архива моделей атмосферного аэрозоля с целью увеличения диапазона изменения входных данных при расчете энергетических потерь оптического излучения в атмосфере. [c.227]

Модели океанических циркуляций являются менее соверщен-ными моделями по сравнению с атмосферными моделями, отчасти из-за того, что не так много исследований проводится в морских пучинах. Таким образом, существует еще много белых пятен в вопросе океанических циркуляций. Тем не менее понимание океанических циркуляций необходимо для выяснения механизма поглощения тепла океаном из атмосферы. Пример такого поглощающего теплового насоса - северная Атлантика. Отдельные проблемы возникают из-за того, что скорость океанических течений намного медленнее скорости атмосферных потоков. Стефан Шнейдер в своей книге Совместная эволюция климата и жизни отмечает, что полный оборот воды только в одном из подводных океанических течений может длиться от 500 до 1 ООО лет. Когда атмосферные модели совмещают с океаническими, то поведение атмосферы приходится проецировать на сотни лет вперед лищь для того, чтобы привести в соответствие изменения в ней с самыми незначительными изменениями в океаническом цикле. Для таких исследований требуются очень мощные компьютеры. [c.49]

Общие линии поглощения в спектрах атмосферных газов вместе с их индивидуальной зависимостью от макрофизических параметров среды (общего, парциальных давлений и температуры), в свою очередь изменяющихся в широких пределах от широты, долготы, высоты и времени, делают задачу количественного определения энергетических потерь оптической волны за счет поглощения газами атмосферы исключительно сложной. Соответственно сложной является и задача создания оптических моделей газовой атмосферы. Ее подробное описание содержится в гл. 6 и 7 настоящей монографии. [c.8]

TOB атмосферного пропускания для двух длин волн, соответствующих линиям генерации лазера на итрий-алюминиевом гранате У3А13О12, активированном неодимом (Я= 1,06415 мкм) и хромом (Я. = 1,0641 мкм) [10], приведенными на рис. 7.2. Расчеты выполнены для узкополосного (Av = 0,l см ) и квазимонохроматиче-ского излучения (Av = 0,001 см ) для летней среднеширотной модели атмосферы. Основной вклад в поглощение в этом узком спектральном диапазоне дает О2, причем излучение с 1,06415 мкм попадает в линию поглощения, тогда как излучение с Х = = 1,0641 мкм находится в промежутке между линиями и практически не поглощается при прохождении через вертикальный столб. атмосферы. [c.218]

Поглощение оптического излучения молекулярными газами атмосферы является одним из основных постоянных факторов, влияющих на распространение световых пучков. Информация о спектрах поглощения и характеристиках отдельных спектральных линий, закономерностях их изменения при вариации метеопараметров, состава газа и характеристик лазерного излучения служит основой для решения целого ряда прикладных задач. В настоящей главе будут рассмотрены основные направления приложения спектроскопической информации, связанные с оценками энергетических потерь широкополосного и узкополосного (лазерного) излучения на атмосферных трассах, построением высотных оптических моделей молекулярной атмосферы созданием автоматизированных диалоговых систем для изучения эффектов распространения в условиях поглощающей атмосферы, локальным и дистанционным анализом газового состава атмосферы. [c.185]

Y ( 0 — частота центра линии поглощения, Vл — частота ЛИ) также важен учет сдвига центра линии поглощения давлением. Однако при решении задач атмосферного распространения, построении оптических моделей атмосферы,, оценках погрешностей спектроскопических методов зондирования газового состава этим фактором, как правило, пренебрегали. Причиной этого является недостаток информации о значениях коэффициентов сдвига центров колебательно-вращательных линий молекул атмосферных газов. В [9] приведены результаты измерения коэффициента самосдвига для линии азН (О, 0) полосы V2 аммиака, который втрое меньше коэффициента самоуширения для той же линии и равен (0,10 0,003) см атм Коэффициент сдвига центра линии СН4 3,39 мкм давлением воздуха составляет величину на порядок меньше [2]. Лишь недавно, в описанных в предыдущей главе экспериментах, выполненных на внутрирезонаторном и оптико-акустическом [39] спектрометрах, были измерены коэффициенты сдвига центров линий основного поглощающего газа атмосферы— паров Н2О — в видимом и ближнем ИК-диапазоне спектра давлением воздуха. В [39] сделаны оценки систематических погрешностей, возникающих при решении обратной задачи дистанционного зондирования газового состава и расчетах атмосферного пропускания, обусловленные неучетом этого эффекта. Кратко остановимся на этом вопросе. [c.198]

Приведем примеры использования результатов спектроскопии молекул и методов учета влияния молекулярного поглощения на характеристики оптического (лазерного) излучения, распространяющегося в атмосфере, для построения оптической модели молекулярной атмосферы в хорошо изученной области спектра около 10,6 мкм. В эту область попадают длины волн отдельных КВ-линий Р-ветви генерации СОг-лазера. Основной вклад в поглощение дают атмосферные Н2О и СО2. Континуальное поглощение Н2О является сравнительно сильным. Для летних условий среднеширотного пояса коэффициент поглощения Н2О в приземном слое в 2,5 раза превышает величину коэффициента поглощения в центре линии атмосферного СО2. При переходе к зимним условиям вклады в коэффициент поглощения от Н2О и СО2 примерно одинаковы. В целом, вклад в поглощение всей толщи вертикального столба атмосферы за счет СО2 приблизительно вдвое больше вклада континуального поглощения Н2О для лета и почти в пять раз больше для зимы. [c.208]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...