Vol. 32, issue 09, article # 11

Odintsov S.L. Development and application of acoustic facilities for diagnostics of the atmospheric boundary layer. // Optika Atmosfery i Okeana. 2019. V. 32. No. 09. P. [in Russian].
Copy the reference to clipboard
Abstract:

The paper briefly considers the main fields of research and results of investigation of the atmospheric boundary layer with methods and technical facilities of acoustic diagnostics in V.E. Zuev Institute of Atmospheric Optics Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, for the last decade.

Keywords:

acoustic sounding, atmospheric surface layer, atmospheric boundary layer, sodar, ultrasonic anemometer-thermometer

References:

  1. Krasnenko N.P. Razvitie atmosfernykh akusticheskikh issledovanij v IOA SO RAN // Optika atmosf. i okeana. 1997. V. 10, N 4‒5. P. 542‒552.
  2. Odintsov S.L. Zvuk issleduet atmosferu // Nauka ‒ proizvodstvu. 2003. N 8. P. 55‒59.
  3. Odintsov S.L. Issledovaniya atmosfernogo pogranichnogo sloya metodami lokal'noj i distantsionnoj akusticheskoj diagnostiki v IOA SO RAN // Optika atmosf. i okeana. 2009. V. 22, N 10. P. 981–987.
  4. Kamardin A.P., Gladkikh V.A., Odintsov S.L., Fedorov V.A. Meteorologicheskij akusticheskij doplerovskij lokator (sodar) «VOLNA-4M-ST» // Pribory. 2017. N 4 (202). P. 37–44.
  5. Kamardin A.P., Odintsov S.L. Method for automatic absolute calibration of sodar measurement channels // Proc. SPIE. 2015. V. 96805U. DOI: 10.1117/12.2205328.
  6. Meteorologicheskij akusticheskij doplerovskij lokator: Pat. 173822. Rossiya, MPK, G 01 S 15/88, G 01 W 1/00. Kamardin A.P., Odintsov S.L., Fyodorov V.A., Gladkikh V.A.; IOA SO RAN. N 2026126319; Zayavl. 29.06.2016; Opubl. 13.09.2017. Byul. N 26.
  7. Gladkikh V.A., Makienko A.E., Miller E.A., Odintsov S.L. Issledovanie parametrov pogranichnogo sloya atmosfery v gorodskikh usloviyakh s pomoshch'yu sredstv lokal'noj i distantsionnoj diagnostiki. Part 1: Mezhurovnevye korrelyatsii skorosti vetra // Optika atmosf. i okeana. 2010. V. 23, N 11. P. 978‒986.
  8. Gladkikh V.A., Makienko A.E., Miller E.A., Odintsov S.L. Issledovanie parametrov pogranichnogo sloya atmosfery v gorodskikh usloviyakh s pomoshch'yu sredstv lokal'noj i distantsionnoj diagnostiki. Part 2: Temperatura vozdukha i potok tepla // Optika atmosf. i okeana. 2010. Т. 23, № 11. С. 987‒994.
  9. Kamardin A.P., Odintsov S.L., Skorokhodov A.V. Identifikatsiya vnutrennikh gravitatsionnykh voln v atmosfernom pogranichnom sloe po dannym sodara // Optika atmosf. i okeana. V. 27, N 9. 2014. P. 812‒818.
  10. Kamardin A.P., Odintsov S.L. Vysotnye profili strukturnoj kharakteristiki temperatury vozdukha v pogranichnom sloe atmosfery po sodarnym izmereniyam // Optika atmosf. i okeana. 2016. V. 29, N 8. P. 709–714; Kamardin A.P., Odintsov S.L. Height profiles of the structure characteristic of air temperature in the atmospheric boundary layer from sodar measurements // Atmos. Ocean. Opt. 2017. V. 30, N 1. P. 33–38.
  11. Gladkikh V.A., Kamardin A.P., Nevzorova I.V., Odintsov S.L. K voprosu o vozmozhnosti primeneniya sodarov dlya izmereniya vertikal'nykh turbulentnykh potokov tepla v pogranichnom sloe atmosfery // XXIII Mezhdunar. simpoz. «Optika atmosfery i okeana. Fizika atmosfery»: materialy simpoziuma. Tomsk: Izd-vo IOA SO RAN, 2017. P. D461–D464.
  12. Камардин А. П., Коханенко А.П., Невзорова И.В., Пеннер И.Э. Совместные исследования структуры пограничного слоя атмосферы на основе лидарных и содарных измерений // Optika atmosf. i okeana. 2011. Т. 24, № 6. С. 543‒537.
  13. Matvienko G.G., Belan B.D., Panchenko M.V., Sakerin S.M., Kabanov D.M., Turchinovich S.A., Turchinovich Y.S., Eremina T.A., Kozlov V.S., Terpugova S.A., Pol'kin V.V., Yausheva E.P., Chernov D.G., Odintsov S.L., Burlakov V.D., Arshinov M.Yu., Ivlev G.A, Savkin D.E., Fofonov A.V., Gladkikh V.A., Kamardin A.P., Belan D.B., Grishaev M.V., Belov V.V., Afonin S.V., Balin Yu.S., Kokhanenko G.P., Penner I.E., Samoilova S.V., Antokhin P.N., Arshinova V.G., Davydov D.K., Kozlov A.V., Pestunov D.A., Rasskazchikova T.M., Simonenkov D.V., Sklyadneva T.K., Tolmachev G.N., Belan S.B., Shmargunov V.P., Voronin B.A., Serdyukov V.I., Polovtseva E.R., Vasil’chenko S.S., Tikhomirova O.V., Ponomarev Yu.N., Romanovskii O.A., Sinitsa L.N., Marichev V.N., Makarova M.V., Safatov A.S., Kozlov A.S., Malyshkin S.B., Maksimova T.A. Instrumentation complex for comprehensive study of atmospheric parameters // Int. J. Remote Sens. 2014. V. 35, N 15. P. 5651‒5676.
  14. Matvienko G.G., Belan B.D., Panchenko M.V., Romanovskii O.A., Sakerin S.M., Kabanov D.M., Turchinovich S.A., Turchinovich Y.S., Eremina T.A., Kozlov V.S., Terpugova S.A., Pol'kin V.V., Yausheva E.P., Chernov D.G., Zhuravleva T.B., Bedareva T.V., Odintsov S.L., Burlakov V.D., Nevzorov A.V., Arshinov M.Yu., Ivlev G.A., Savkin D.E., Fofonov A.V., Gladkikh V.A., Kamardin A.P., Balin Yu.S., Kokhanenko G.P., Penner I.E., Samoilova S.V., Antokhin P.N., Arshinova V.G., Davydov D.K., Kozlov A.V., Pestunov D.A., Rasskazchikova T.M., Simonenkov D.V., Sklyadneva T.K., Tolmachev G.N., Belan S.B., Shmargunov V.P., Kozlov A.S., Malyshkin S.B. Complex experiment on stydying the microphysical, chemical, and optical propertires of aerosol particles and estimating the contribution of atmospheric aerosol to Earth radiation budget // Atmos. Meas. Tech. 2015. V. 8. P. 4507‒4520.
  15. Kokhanenko G.P., Balin Yu.S., Nasonov S.V., Penner I.E., Samoilova S.V., Smalikho I.N., Falits A.V., Rasskazchikova T.M., Gladkikh V.A., Odintsov S.L., Kamardin A.P., Antokhin P.N., Arshinov M.Yu. Integrated monitoring of the atmospheric boundary layer dynamics by remote sensing methods in June 2015 in Tomsk // Proc. SPIE. 2016. V. 100353Y. DOI: 10.1117/12.2249120.
  16. Mamysheva A.A., Odintsov S.L. Eksperimental'naya otsenka kineticheskoj energii turbulentnosti v prizemnom sloe atmosfery nad urbanizirovannoj territoriej // Optika atmosf. i okeana. 2011. V. 24, N 9. P. 817‒827.
  17. Mamysheva A.A., Odintsov S.L. Analiz zavisimosti normirovannoj kineticheskoj energii turbulentnosti ot napravleniya vetra i tipa stratifikatsii v prizemnom sloe atmosfery nad urbanizirovannoj territoriej // Optika atmosf. i okeana. 2012. V. 25, N 4. P. 374–381.
  18. Mamysheva A.A., Odintsov S.L. Normirovannye dispersii komponentov vektora vetra v prizemnom sloe atmosfery nad urbanizirovannoj territoriej // Optika atmosf. i okeana. 2012. V. 25, N 7. P. 621‒628.
  19. Gladkikh V.A., Nevzorova I.V., Odintsov S.L., Fedorov V.A. Eksperimental'nye otsenki komponentov tenzora anizotropii turbulentnosti v prizemnom sloe atmosfery // Optika atmosf. i okeana. 2014. V. 27, N 8. P. 689‒697; Gladkikh V.A., Nevzorova I.V., Odintsov S.L., Fedorov V.A. Experimental estimates of tur­bulence anisotropy tensor components in the surface air layer // Atmos. Ocean. Opt. 2015. V. 28, N 1. P. 34–42.
  20. Gladkikh V.A., Nevzorova I.V., Odintsov S.L. Statistika koeffitsienta poryvistosti vetra v prizemnom sloe atmosfery. Part 1 // Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. 2018. N 11. P. 96‒102.
  21. Gladkikh V.A., Nevzorova I.V., Odintsov S.L. Metodicheskie aspekty opredeleniya vneshnikh masshtabov turbulentnosti // Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. 2018. N 5. P. 64‒70.
  22. Gladkikh V.A., Nevzorova I.V., Odintsov S.L., Fedorov V.A. Strukturnye funktsii temperatury vozdukha nad neodnorodnoj podstilayushchej poverkhnost'yu. Part I. Tipichnye formy strukturnykh funktsij // Optika atmosf. i okeana. 2013. Т. 26, № 11. С. 948‒954; Gladkikh V.A., Nevzorova I.V., Odintsov S.L., Fedorov V.A. Structure functions of air temperature over an inhomogeneous underlying surface. Part I. Typical forms of structure functions // Atmos. Ocean. Opt. 2014. V. 27, N 2. P. 147–153.
  23. Gladkikh V.A., Nevzorova I.V., Odintsov S.L., Fedorov V.A. Strukturnye funktsii temperatury vozdukha nad neodnorodnoj podstilayushchej poverkhnost'yu. Part II. Statistika parametrov strukturnykh funktsij // Optika atmosf. i okeana. 2013. V. 26, N 11. P. 955‒963; Gladkikh V.A., Nevzorova I.V., Odintsov S.L., Fedorov V.A. Structure functions of air temperature over an inhomogeneous underlying surface. Part II. Statistics of structure functions’ parameters // Atmos. Ocean. Opt. 2014. V. 27, N 2. P. 154–163.
  24. Gladkikh V.A., Nevzorova I.V., Odintsov S.L., Fedorov V.A. Strukturnye funktsii komponent vektora vetra nad neodnorodnoj podstilayushchej poverkhnost'yu // Optika atmosf. i okeana. 2014. V. 27, N 10. P. 882–890; Gladkikh V.A., Nevzorova I.V., Odintsov S.L., Fedorov V.A. Structure functions of wind velocity components over an inhomogeneous underlying surface // Atmos. Ocean. Opt. 2015. V. 28, N 3. P. 273–281.
  25. Fedorov V.A. Spektral'nye vklady uchastkov stepennoj strukturnoj funktsii sluchajnykh protsessov so statsionarnymi prirashcheniyami. Part 1. Pokazatel' stepeni men'she edinitsy // Optika atmosf. i okeana. 2018. V. 31, N 12. P. 955–961.
  26. Fedorov V.A. Spektral'nye vklady uchastkov stepennoj strukturnoj funktsii sluchajnykh protsessov so statsionarnymi prirashcheniyami. Part 2. Pokazatel' stepeni bol'she edinitsy // Optika atmosf. i okeana. 2019. V. 32, N 1. P. 5‒10.
  27. Lukin V.P., Botygina N.N., Emaleev O.N., Antoshkin A.V., Konyaev P.A., Gladkikh V.A., Mamyshev V.P., Odintsov S.L. Odnovremennye izmereniya strukturnoj kharakteristiki pokazatelya prelomleniya atmosfery opticheskim i akusticheskim metodami // Optika atmosf. i okeana. 2011. V. 24, N 10. P. 852‒857; Lukin V.P., Botygina N.N., Emaleev O.N., Antoshkin L.V., Konyaev P.A., Gladkikh V.A., Mamyshev V.P., Odintsov S.L. Simultaneous measurements of structure characteristics of atmospheric refraction by optical and acoustic methods // Atmos. Ocean. Opt. 2012. V. 25, N 1. P. 6–11.
  28. Lukin V.P., Botygina N.N., Gladkikh V.A., Emaleev O.N., Konyaev P.A., Odintsov S.L., Torgaev A.V. Sravnitel'nye izmereniya urovnya turbulentnosti atmosfery s pomoshch'yu opticheskikh i akusticheskikh izmeritelej // XX Mezhdunar. simpoz. «Optika atmosf. i okeana. Fizika atmosfery»: materialy simpoziuma. [Elektronnyj resurs] Tomsk: Izd-vo IOA SO RAN, 2014. P. V333‒V337. 1 elektron. opt. disk (CD-ROM).
  29. Gladkikh V.A., Mamyshev V.P., Odintsov S.L. Eksperimental'nye otsenki strukturnoj kharakteristiki pokazatelya prelomleniya opticheskikh voln v prizemnom sloe atmosfery // Optika atmosf. i okeana. 2015. V. 28, N 4. P. 309‒318; Gladkikh V.A., Mamyshev V.P., Odintsov S.L. Experimental estimates of the structure parameter of the refractive index for optical waves in the surface air layer // Atmos. Ocean. Opt. 2015. V. 28, N 5. P. 426–435.
  30. Gladkikh V.A., Odintsov S.L. Zavisimost' strukturnoj kharakteristiki pokazatelya prelomleniya opticheskikh voln ot dispersii temperatury vozdukha i vertikal'nogo turbulentnogo potoka tepla v prizemnom sloe atmosfery (empiricheskie modeli) // XXI Mezhdunar. simpoz. «Optika atmosfery i okeana. Fizika atmosfery»: materialy simpoziuma. [Elektronnyj resurs] Tomsk: Izd-vo IOA SO RAN, 2015. P. D400‒D409. 1 elektron. opt. disk (CD-ROM).
  31. Odintsov S.L., Gladkikh V.A., Kamardin A.P., Mamyshev V.P., Nevzorova I.V. Otsenki pokazatelya prelomleniya i regulyarnoj refraktsii opticheskikh voln v pogranichnom sloe atmosfery. Part 1. Pokazatel' prelomleniya // Optika atmosf. i okeana. 2017. V. 30, N 10. P. 821‒828; Odintsov S.L., Gladkikh V.A., Kamardin A.P., Mamyshev V.P., Nevzorova I.V. Estimates of the refractive index and regular refraction of optical waves in the atmospheric boundary layer: Part 1, Refractive Index // Atmos. Ocean. Opt. 2018. V. 31, N 5. P. 437–444.
  32. Odintsov S.L., Gladkikh V.A., Kamardin A.P., Mamyshev V.P., Nevzorova I.V. Otsenki pokazatelya prelomleniya i regulyarnoj refraktsii opticheskikh voln v pogranichnom sloe atmosfery. Part 2. Refraktsiya lazernogo lucha // Optika atmosf. i okeana. 2017. V. 30, N 10. P. 829‒833; Odintsov S.L., Gladkikh V.A., Kamardin A.P., Mamyshev V.P., Nevzorova I.V. Estimates of the refractive index and regular refraction of optical waves in the atmospheric boundary layer: Part 2, Laser Beam Refraction // Atmos. Ocean. Opt, 2018. V. 31, N 5. P. 445–450.
  33. Одинцов С.Л., Гладких В.А., Камардин А.П., Невзорова И.В. Использование результатов акустической диагностики пограничного слоя атмосферы для оценки влияния турбулентности на характеристики лазерного пучка // Optika atmosf. i okeana. 2017. V. 30, N 12. P. 1008‒1016; Odintsov S.L., Gladkikh V.A., Kamardin A.P., Mamyshev V.P., Nevzorova I.V. Results of acoustic diagnostics of atmospheric boundary layer in estimation of the turbulence effect on laser beam parameters // Atmos. Ocean. Opt. 2018. V. 31, N 6. P. 553–563.
  34. Odintsov S.L., Gladkikh V.A., Kamardin A.P., Mamyshev V.P., Nevzorova I.V. Otsenki vliyaniya turbulentnosti i regulyarnoj refraktsii na kharakteristiki lazernogo puchka v pogranichnom sloe atmosfery. Part 1. Radius kogerentnosti i turbulentnoe ushirenie lazernogo puchka // Optika atmosf. i okeana. 2018. V. 31, N 9. P. 698–705; Odintsov S.L., Gladkikh V.A., Kamardin A.P., Mamyshev V.P., Nevzorova I.V. Estimation of the turbulence and regular refraction effects on laser beam parameters in the atmospheric boundary layer: Part 1, Coherence Length and Turbulent Broadening // Atmos. Ocean. Opt. 2019. V. 32, N 1. P. 19–25.
  35. Odintsov S.L., Gladkikh V.A., Kamardin A.P., Mamyshev V.P., Nevzorova I.V. Otsenki vliyaniya turbulentnosti i regulyarnoj refraktsii na kharakteristiki lazernogo puchka v pogranichnom sloe atmosfery. Part 2. Ushirenie lazernogo puchka pri sil'noj regulyarnoj refraktsii // Optika atmosf. i okeana. 2018. V. 31, N 10. P. 798–804; Odintsov S.L., Gladkikh V.A., Kamardin A.P., Mamyshev V.P., Nevzorova I.V. Estimation of the turbulence and regular refraction effect on laser beam parameters in the atmospheric boundary layer: Part 2, Laser Beam Broadening under Strong Regular Refraction // Atmos. Ocean. Opt. 2019. V. 32, N 1. P. 26–32.
  36. Mamyshev V.P., Odintsov S.L., Astafurov  V.G., Pastukhova S.P. Statistika ogibayushchikh tonal'nykh zvukovykh signalov v prizemnom sloe atmosfery // Optika atmosf. i okeana. 2014. V. 27, N 3. P. 266‒269; Mamyshev V.P., Odintsov S.L., Astafurov V.G., Pastukhova S.M. Statistics of envelopes of tonal acoustic signals in the surface air layer. // Atmos. Ocean. Opt. 2014. V. 27, N 3. P. 286–290.
  37. Mamyshev V.P., Kamardin A.P., Odintsov S.L. Fluktuatsii amplitudy impul'snykh ostronapravlennykh zvukovykh signalov pri rasprostranenii v prizemnom sloe atmosfery // XXIII Mezhdunar. simpoz. «Optika atmosfery i okeana. Fizika atmosfery»: materialy simpoz. Tomsk: Izd-vo IOA SO RAN, 2017. P. В274–В277.
  38. Mamyshev V.P., Odintsov S.L. Dispersiya fazy uzkopolosnykh zvukovykh signalov na prizemnykh trassakh // Optika atmosf. i okeana. 2016. V. 29, N 12. P. 1061–1067; Mamyshev V.P., Odintsov S.L. Phase variance of narrow-band acoustic signals on near-surface paths // Atmos. Ocean. Opt. 2017. V. 30, N 3. P. 236–242.
  39. Mamyshev V.P., Odintsov S.L. Raspredelenie veroyatnostej fazy uzkopolosnykh zvukovykh signalov // Optika atmosfery i okeana. Fizika atmosfery: sb. dokladov XXII Mezhdunar. simpoz. [Elektronnyj resurs] Tomsk: Izd-vo IOA SO RAN, 2016. P. В312‒В316. 1 elektron. opt. disk (CD-ROM).
  40. Mamyshev V.P., Odintsov S.L. Coherence of sonic waves at short near-surface paths // Proc. SPIE. 2015. V. 9680 DOI: 10.1117/12.2205342.
  41. Fedorov V.A. Tochnostnye kharakteristiki opredeleniya vremennykh zaderzhek pri kvadratichnoj interpolyatsii maksimumov obobshchennykh vzaimno korrelyatsionnykh funktsij. Part 1. Sistematicheskie oshibki // Optika atmosf. i okeana. 2012. V. 25, N 7. P. 566–571.
  42. Fedorov V.A. Tochnostnye kharakteristiki opredeleniya vremennykh zaderzhek pri kvadratichnoj interpolyatsii maksimumov obobshchennykh vzaimno korrelyatsionnykh funktsij. Part 2. Sluchajnye oshibki // Optika atmosf. i okeana. 2012. V. 25, N 8. P. 678–683.
  43. Bochkarev N.N. Issledovanie akusticheskoj emissii sverkhkorotkikh lazernykh impul'sov v vozdukhe i aerozole // Nauchnyj al'manakh. Fiziko-matematicheskie nauki. 2015. N 8 (10). P. 1082–1090.
  44. Bochkarev N.N. Optiko-akusticheskoe issledovanie rasprostraneniya femtosekundnykh lazernykh impul'sov v vozdukhe i aerozole // Nauchnyj vestnik. 2015. N 1 (3). P. 74–83.
  45. Bochkarev N.N. Akusticheskaya emissiya sverkhkorotkikh lazernykh impul'sov v vozdukhe i aerozole // Izv. RAN. Ser. fizicheskaya. 2016. V. 80, N 1. P. 50–54.

Back