Лазерное зондирование атмосферы из космоса

Лазерное зондирование атмосферы из космоса [c.211]

Говоря о значимости развития этого направления, прежде всего следует подчеркнуть принципиальную возможность в случае успеха получения данных о профилях, а следовательно, и о полях различных физических параметров атмосферы с высоким пространственным и временным разрешением. Именно такие данные крайне необходимы для решения проблемы надежности краткосрочных и в особенности долгосрочных прогнозов погоды. Одновременно лазерное зондирование атмосферы из космоса обеспечит получение данных о динамике ее заполнения продуктами индустриальной деятельности человека, а также компонентами естественного происхождения, например от извержений вулканов. [c.211]

Перейдем теперь к рассмотрению некоторых результатов численного моделирования ожидаемых результатов лазерного зондирования атмосферы из космоса. Первые данные в этом направлении применительно к зондированию аэрозолей из космоса были получены в Институте оптики атмосферы еще в 1970 г. [1, 2]. Для заданной более или менее реалистической модели аэрозолей были получены профили ожидаемых эхо-сигналов для различных длин волн, нормированные на мощность зондирующего импульса. Расчет проводился для случая пространственного разрешения 5 км, диаметра приемного зеркала лидара 1 м и энергии зондирующего импульса 1 Дж. [c.212]

Результаты численного моделирования возможности лазерного зондирования из космоса главнейшей газовой компоненты атмосферы— водяного пара — подробно рассмотрены в гл. 6. Приведенные там данные показывают, что с использованием трех пар линий поглощения Н2О в районе 3 мкм для всей толщи стратосферы ошибки восстановления профилей влажности не превышают 10 %. Зондирование профилей влажности в тропосфере может осуществляться на всех высотах в зимнее и на высотах больше 5 км в летнее время с погрешностями меньше 10 % при использовании космического лидара, разрабатываемого по проектам НАСА С высота лидара над уровнем моря 200 км, пространственное разрешение [c.212]

На 15-й Международной конференции по лазерному зондированию [4] состоялось два приглашенных доклада [13, 7] и ряд сообщений, посвященных последним достижениям в области лазерного зондирования атмосферы из космоса. Руководитель отделе- [c.214]

Монография является очередным томом в серии книг, посвященных современным проблемам оптики атмосферы. Основное внимание уделяется теории обратных задач светорассеяния аэрозольной и молекулярной компонентами и ее применению в оптических методах дистанционного зондирования атмосферы. Актуальность монографии обусловливается необходимостью разработки теории оптического зондирования атмосферы, ее систематизированного изложения в рамках единого методологического подхода, созданием вычислительных методов и программных комплексов обработки оптических данных по светорассеянию. В частности, для того чтобы в полной мере реализовать информационные возможности оптических систем лазерного зондирования рассеивающей компоненты, необходима прежде всего теория обратных задач светорассеяния аэрозольными системами. Развитие оптических средств исследования атмосферы из космоса требует разработки теории касательного зондирования, учитывающей влияние на перенос излучения подстилающей поберхности и эффектов многократного рассеяния. И наконец, осознание того важного обстоятельства, что только комплекс оптических средств при синхронном зондировании в состоянии обеспечить получение адекватной информации о состоянии атмосферы, требует разработки теории оптического мониторинга как единой совокупности взаимосвязанных обратных оптических задач. Результаты исследований, полученные авторами в перечисленных выше направлениях, составляют основу настоящей монографии. Частично эти результаты излагались ранее в монографиях авторов [17, 33, 36] и ряде других работ. [c.5]

Для длины волны излучения рубинового лазера 0,69 мкм для указанных выше условий основной результат моделирования говорил о том, что при использовании одного зондирующего импульса возможно получение профиля эхо-сигнала от аэрозолей и рэлеевского рассеяния для высот 0... 30 км, в интервале которых реализуется большая доля аэрозольного вещества атмосферы. Из этого же результата однозначно следует вывод о том, что любые облака, встречающиеся в указанном интервале высот, будут давать существенно более высокие значения эхо-сигналов. Можно сказать что лазерное зондирование верхней части облаков любого яруса из космоса — одна из наиболее простых задач. [c.212]

В дистанционном зондировании крайне важным является вопрос об отношении сигнала к шуму. Шум в этом контексте можно рассматривать как ложные сигналы, которые снижают точность данного измерения или даже полностью перекрывают истинный сигнал. Шум в общем случае может иметь оптическую или тепловую природу. В лазерном дистанционном зондировании важными являются четыре типа щума (табл. 6.3), первые три — это разные формы дробового шума. При работе в дневное время солнечная радиация, рассеянная атмосферой или земной поверхностью, часто может превышать все другие формы шума. Спектральный поток солнечной радиации по наблюдениям из космоса и с земной поверхности можно определить из рис. 1.1 или таблиц [269]. Зависимость спектральной яркости безоблачного неба от длины волны показана на рис. 6.7, Необходимо также иметь в виду, что в случае комбинационного рассеяния или флюоресценции к фоновому излучению можно отнести и рассеянное лазерное излучение, если отсутствует соответствующее спектральное подавление. [c.254]

Основные технические трудности практической реализации методов лазерного космического зондирования атмосферы связаны прежде всего с жесткими требованиями, предъявляемыми к лидарной технике, которые усугубляются недостатком энергии на космических бортах и соответствуюпхими ограничениями на массу и габариты бортовых систем. Поэтому неудивительно, что, хотя космические лидары разрабатываются в США уже около десяти лет, до сих пор еще ни один лидар не побывал в космосе. В 1979 г. на 9-м Международном симпозиуме по лазерному зондированию атмосферы (г. Мюнхен) одна из сессий была посвящена результатам уже проведенной детальной проработки вариантов космических лидаров для зондирования различных параметров атмосферы. [c.211]

В приглашенном докладе Лутца [12] дан обзор деятельности Европейского космического агентства, связанной с проблемой лазерного зондирования атмосферы и дальнометрирования из кос-моса. В марте 1984 г. состоялось рабочее совещание по проблеме использования лазеров в космосе и их технологии, которое выработало долгосрочную программу. В январе 1985 г. государства — члены агентства утвердили разработанный план, предполагающий создание европейского носителя с продолжительностью полетов до шести месяцев. [c.213]

Аэрозоли и облака играют огромную роль в процессах формирования радиационного поля в атмосфере, процессах погодообразования, различных физико-химических превращениях, в том числе связанных с загрязнениями атмосферы продуктами индустриальной деятельности человека. Они определяют альбедо атмосферы, имеющее важное значение в процессах радиационного обмена в системе атмосфера—океан—космос. Понятно потому, что проблемам лазерного зондирования аэрозолей и облаков уделяется особое внимание, тем более, что на сети метеорологических станций практически не получают никакой информации о них. [c.64]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...