Том 28, номер 10, статья № 5

Аннотация:

Представлены результаты численного статистического моделирования эксперимента по наземному зондированию облачного слоя линейно поляризованным излучением терагерцового диапазона для нескольких длин волн из окон прозрачности атмосферы. В моделях рассеивающего слоя используются функции распределения жидких капель по размерам, обобщенные по результатам многолетних натурных испытаний в умеренных широтах Земли, а также полученные при самолетных измерениях у берегов Великобритании. В моделях рассеивающей среды учитываются вертикальная стратификация концентрации паров воды в атмосфере, различие в микроструктуре облачного слоя у вершины и основания.

Ключевые слова:

спектр размеров облачных капель, терагерцовое излучение, дистанционное зондирование, поляризация, метод Монте-Карло, локальная оценка

Список литературы:

1. Brown E.R., Woolard D.L., Samuels A.C., Globus T., Gelmont B. Remote detection of bioparticles in the THz region // Proc. IEEE  Int. Microwave Symp. V. 3. June, 2002. IMS, Seattle, WA.  P. 1591–1594.
2. Globus T., Woolard D.L., Samuels A.C., Gelmont B.L., Hesler J., Crowe T.W., Bykhovskaia M. Submillimeter-wave Fourier transform spectroscopy of macromolecules // J. Appl. Phys.  2002. V. 91, N 9. P. 6105–6113.
3. Slocum D.M., Goyette T.M., Slingerland E.J., Giles R.H., Nixon W.E. Terahertz atmospheric attenuation and continuum effects // Proc. SPIE. 2013. V. 8716. ID 871607. 14 p.
4. Slocum D.M., Slingerland E.J., Giles R.H., Goyette T.M. Atmospheric absorption of terahertz radiation and water vapor continuum effects // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2013. V. 127. P. 49–63.
5. Агеев Б.Г., Матвиенко Г.Г., Пономарев Ю.Н., Чесноков Е.Н. Перспектива использования терагерцового диапазона в атмосферной оптике // Сб. трудов первого рабочего совещания «Генерация и применение терагерцового излучения». Новосибирск, 2006. С. 96–103.
6. Liebe H.J. MPM – An atmospheric millimeter-wave propagation model // Int. J. Infrared Millim. Waves. 1989. V. 10, N 6. P. 631–650.
7. Pickett H.M., Poynter R.L., Cohen E.A., Delitsky M.L., Pearson J.C., Muller H.S.P. Submillimeter millimeter and microwave spectral line catalog // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 1998. V. 60. P. 883–890.
8. Yum S.S., Hudson J.G. Maritime/continental microphysical contrasts in stratus // Tellus B. 2002. V. 54, N 1. P. 61–73.
9. Daum P.H., Liu Y., McGraw R.L., Lee Y.-N., Wang J., Senum G., Miller M., Hudson J.G. Microphysical Properties of Stratus/Stratocumulus Clouds During the 2005 Marine Stratus/Stratocumulus Experiment (MASE). Submitted to J. Geophys. Res. 2007. URL: http://www. ecd.bnl.gov/pubs/BNL-77935-2007-JA.pdf
10. Айвазян Г.М. Распространение миллиметровых и субмиллиметровых волн в облаках. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 480 с.
11. Miles N.L., Verlinde J., Clothiaux E.E. Cloud droplet size distributions in low-level stratiform clouds // J. Atmos. Sci. 2000. V. 57. P. 295–311.
12. Облака и облачная атмосфера / Под ред. И.П. Мазина, А.Х. Хргиана. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 648 c.
13. Мазин И.П., Шметер С.М. Облака, строение и физика образования. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 279 с.
14. Wood R. Drizzle in stratiform boundary layer clouds. Part I: Vertical and horizontal structure // J. Atmos. Sci. 2005. V. 62. P. 3011–3033.
15. Nicholls S. The dynamics of stratocumulus: Aircraft observations and comparisons with a mixed layer model // Quart. J. Roy. Meterol. Soc. 1984. V. 110. P. 783–820.
16. Радиация в облачной атмосфере / Под ред. Е.М. Фейгельсон. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 280 с.
17. Качурин Л.Г. Физические основы воздействия на атмосферные процессы. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 464 с.
18. Wiscombe W. Improved Mie scattering algorithms // Appl. Opt. 1980. V. 19, N 9. P. 1505–1509.
19. Розенберг Г.В. Вектор-параметр Стокса // Успехи физ. наук. 1955. Т. 56, № 1. C. 77–109.
20. Чандарсекар С. Перенос лучистой энергии. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1961. 536 с.
21. Марчук Г.И., Михайлов Г.А., Назаралиев М.А., Дарбинян Р.А., Каргин Б.А., Елепов Б.С. Метод Монте-Карло в атмосферной оптике. М.: Наука, 1976. 284 с.
22. Михайлов Г.А., Ухинов С.А., Трачева Н.В. Оценка методом Монте-Карло параметров асимптотики помехи обратного рассеяния с учетом поляризации // Оптика атмосф. и океана. 2010. Т. 23, № 9. С. 739–748.
23. Supercomputer center of the Institute of Computational Mathematics and Mathematical Geophysics, SB RAS. URL: http://www2.sscc.ru/
24. Марченко М.А. Библиотека PARMONC на сайте ЦКП ССКЦ СО. URL: http://www2.sscc.ru/ SORAN–INTEL/paper/2011/parmonc.htm (дата обращения: 14.08.2015 г.).
25. Marchenko M. PARMONC – A software library for massively parallel stochastic simulation // LNCS. 2011. V. 6873. P. 302–315.