Том 32, номер 09, статья № 11

Одинцов С. Л. Развитие и применение акустических средств диагностики атмосферного пограничного слоя. // Оптика атмосферы и океана. 2019. Т. 32. № 09. С. 786-791. DOI: 10.15372/AOO20190911.    PDF
Скопировать ссылку в буфер обмена

Аннотация:

В статье кратко изложены основные направления и результаты исследований атмосферного пограничного слоя с использованием методов и технических средств акустической диагностики, проводившихся в Институте оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН в последнее десятилетие.

Ключевые слова:

акустическое зондирование, приземный слой, пограничный слой, содар, ультразвуковой анемометр-термометр

Список литературы:

1. Красненко Н.П. Развитие атмосферных акустических исследований в ИОА СО РАН // Оптика атмосф. и океана. 1997. Т. 10, № 4‒5. С. 542‒552.
2. Одинцов С.Л. Звук исследует атмосферу // Наука ‒ производству. 2003. № 8. С. 55‒59.
3. Одинцов С.Л. Исследования атмосферного пограничного слоя методами локальной и дистанционной акустической диагностики в ИОА СО РАН // Оптика атмосф. и океана. 2009. Т. 22, № 10. С. 981–987.
4. Камардин А.П., Гладких В.А., Одинцов С.Л., Федоров В.А. Метеорологический акустический доплеровский локатор (содар) «ВОЛНА-4М-СТ» // Приборы. 2017. № 4 (202). С. 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. Метеорологический акустический доплеровский локатор: Пат. 173822. Россия, МПК, G 01 S 15/88, G 01 W 1/00. Камардин А.П., Одинцов С.Л., Фёдоров В.А., Гладких В.А.; ИОА СО РАН. № 2026126319; Заявл. 29.06.2016; Опубл. 13.09.2017. Бюл. № 26.
7. Гладких В.А., Макиенко А.Э., Миллер Е.А., Одинцов С.Л. Исследование параметров пограничного слоя атмосферы в городских условиях с помощью средств локальной и дистанционной диагностики. Часть 1: Межуровневые корреляции скорости ветра // Оптика атмосф. и океана. 2010. Т. 23, № 11. С. 978‒986.
8. Гладких В.А., Макиенко А.Э., Миллер Е.А., Одинцов С.Л. Исследование параметров пограничного слоя атмосферы в городских условиях с помощью средств локальной и дистанционной диагностики. Часть 2: Температура воздуха и поток тепла // Оптика атмосф. и океана. 2010. Т. 23, № 11. С. 987‒994.
9. Камардин А.П., Одинцов С.Л., Скороходов А.В. Идентификация внутренних гравитационных волн в атмосферном пограничном слое по данным содара // Оптика атмосф. и океана. Т. 27, № 9. 2014. С. 812‒818.
10. Камардин А.П., Одинцов С.Л. Высотные профили структурной характеристики температуры воздуха в пограничном слое атмосферы по содарным измерениям // Оптика атмосф. и океана. 2016. Т. 29, № 8. С. 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. Гладких В.А., Камардин А.П., Невзорова И.В., Одинцов С.Л. К вопросу о возможности применения содаров для измерения вертикальных турбулентных потоков тепла в пограничном слое атмосферы // XXIII Междунар. симпоз. «Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы»: материалы симпозиума. Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2017. С. 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 // Оптика атмосф. и океана. 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. Мамышева А.А., Одинцов С.Л. Экспериментальная оценка кинетической энергии турбулентности в приземном слое атмосферы над урбанизированной территорией // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 9. С. 817‒827.
17. Мамышева А.А, Одинцов С.Л. Анализ зависимости нормированной кинетической энергии турбулентности от направления ветра и типа стратификации в приземном слое атмосферы над урбанизированной территорией // Оптика атмосф. и океана. 2012. Т. 25, № 4. С. 374–381.
18. Мамышева А.А, Одинцов С.Л. Нормированные дисперсии компонентов вектора ветра в приземном слое атмосферы над урбанизированной территорией // Оптика атмосф. и океана. 2012. Т. 25, № 7. С. 621‒628.
19. Гладких В.А., Невзорова И.В., Одинцов С.Л., Федоров В.А. Экспериментальные оценки компонентов тензора анизотропии турбулентности в приземном слое атмосферы // Оптика атмосф. и океана. 2014. Т. 27, № 8. С. 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. Гладких В.А., Невзорова И.В., Одинцов С.Л. Статистика коэффициента порывистости ветра в приземном слое атмосферы. Часть 1 // Успехи современного естествознания. 2018. № 11. С. 96‒102.
21. Гладких В.А., Невзорова И.В., Одинцов С.Л. Методические аспекты определения внешних масштабов турбулентности // Успехи современного естествознания. 2018. № 5. С. 64‒70.
22. Гладких В.А., Невзорова И.В., Одинцов С.Л., Федоров В.А. Структурные функции температуры воздуха над неоднородной подстилающей поверхностью. Часть I. Типичные формы структурных функций // Оптика атмосф. и океана. 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. Гладких В.А., Невзорова И.В., Одинцов С.Л., Федоров В.А. Структурные функции температуры воздуха над неоднородной подстилающей поверхностью. Часть II. Статистика параметров структурных функций // Оптика атмосф. и океана. 2013. Т. 26, № 11. С. 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. Гладких В.А., Невзорова И.В., Одинцов С.Л., Федоров В.А. Структурные функции компонент вектора ветра над неоднородной подстилающей поверхностью // Оптика атмосф. и океана. 2014. Т. 27, № 10. С. 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. Федоров В.А. Спектральные вклады участков степенной структурной функции случайных процессов со стационарными приращениями. Часть 1. Показатель степени меньше единицы // Оптика атмосф. и океана. 2018. Т. 31, № 12. С. 955–961.
26. Федоров В.А. Спектральные вклады участков степенной структурной функции случайных процессов со стационарными приращениями. Часть 2. Показатель степени больше единицы // Оптика атмосф. и океана. 2019. Т. 32, № 1. С. 5‒10.
27. Лукин В.П., Ботыгина Н.Н., Емалеев О.Н., Антошкин А.В., Коняев П.А., Гладких В.А., Мамышев В.П., Одинцов С.Л. Одновременные измерения структурной характеристики показателя преломления атмосферы оптическим и акустическим методами // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 10. С. 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. Лукин В.П., Ботыгина Н.Н., Гладких В.А., Емалеев О.Н., Коняев П.А., Одинцов С.Л., Торгаев А.В. Сравнительные измерения уровня турбулентности атмосферы с помощью оптических и акустических измерителей // XX Междунар. симпоз. «Оптика атмосф. и океана. Физика атмосферы»: материалы симпозиума. [Электронный ресурс] Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2014. C. В333‒В337. 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).
29. Гладких В.А., Мамышев В.П., Одинцов С.Л. Экспериментальные оценки структурной характеристики показателя преломления оптических волн в приземном слое атмосферы // Оптика атмосф. и океана. 2015. Т. 28, № 4. С. 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. Гладких В.А., Одинцов С.Л. Зависимость структурной характеристики показателя преломления оптических волн от дисперсии температуры воздуха и вертикального турбулентного потока тепла в приземном слое атмосферы (эмпирические модели) // XXI Междунар. симпоз. «Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы»: материалы симпозиума. [Электронный ресурс] Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2015. C. D400‒D409. 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).
31. Одинцов С.Л., Гладких В.А., Камардин А.П., Мамышев В.П., Невзорова И.В. Оценки показателя преломления и регулярной рефракции оптических волн в пограничном слое атмосферы. Часть 1. Показатель преломления // Оптика атмосф. и океана. 2017. Т. 30, № 10. С. 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. Одинцов С.Л., Гладких В.А., Камардин А.П., Мамышев В.П., Невзорова И.В. Оценки показателя преломления и регулярной рефракции оптических волн в пограничном слое атмосферы. Часть 2. Рефракция лазерного луча // Оптика атмосф. и океана. 2017. Т. 30, № 10. С. 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 // Оптика атмосф. и океана. 2017. Т. 30, № 12. С. 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. Одинцов С.Л., Гладких В.А., Камардин А.П., Мамышев В.П., Невзорова И.В. Оценки влияния турбулентности и регулярной рефракции на характеристики лазерного пучка в пограничном слое атмосферы. Часть 1. Радиус когерентности и турбулентное уширение лазерного пучка // Оптика атмосф. и океана. 2018. Т. 31, № 9. С. 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. Одинцов С.Л., Гладких В.А., Камардин А.П., Мамышев В.П., Невзорова И.В. Оценки влияния турбулентности и регулярной рефракции на характеристики лазерного пучка в пограничном слое атмосферы. Часть 2. Уширение лазерного пучка при сильной регулярной рефракции // Оптика атмосф. и океана. 2018. Т. 31, № 10. С. 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. Мамышев В.П., Одинцов С.Л., Астафуров В.Г., Пастухова С.П. Статистика огибающих тональных звуковых сигналов в приземном слое атмосферы // Оптика атмосф. и океана. 2014. Т. 27, № 3. С. 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. Мамышев В.П., Камардин А.П., Одинцов С.Л. Флуктуации амплитуды импульсных остронаправленных звуковых сигналов при распространении в приземном слое атмосферы // XXIII Междунар. симпоз. «Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы»: материалы симпоз. Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2017. С. В274–В277.
38. Мамышев В.П., Одинцов С.Л. Дисперсия фазы узкополосных звуковых сигналов на приземных трассах // Оптика атмосф. и океана. 2016. Т. 29, № 12. С. 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. Мамышев В.П., Одинцов С.Л. Распределение вероятностей фазы узкополосных звуковых сигналов // Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы: сб. докладов XXII Междунар. симпоз. [Электронный ресурс]. Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2016. C. В312‒В316. 1 электрон. опт. диск (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. Федоров В.А. Точностные характеристики определения временных задержек при квадратичной интерполяции максимумов обобщенных взаимно корреляционных функций. Часть 1. Систематические ошибки // Оптика атмосф. и океана. 2012. Т. 25, № 7. С. 566–571.
42. Федоров В.А. Точностные характеристики определения временных задержек при квадратичной интерполяции максимумов обобщенных взаимно корреляционных функций. Часть 2. Случайные ошибки // Оптика атмосф. и океана. 2012. Т. 25, № 8. С. 678–683.
43. Бочкарев Н.Н. Исследование акустической эмиссии сверхкоротких лазерных импульсов в воздухе и аэрозоле // Научный альманах. Физико-математические науки. 2015. № 8 (10). С. 1082–1090.
44. Бочкарев Н.Н. Оптико-акустическое исследование распространения фемтосекундных лазерных импульсов в воздухе и аэрозоле // Научный вестник. 2015. № 1 (3). С. 74–83.
45. Бочкарев Н.Н. Акустическая эмиссия сверхкоротких лазерных импульсов в воздухе и аэрозоле // Изв. РАН. Сер. физическая. 2016. Т. 80, № 1. С. 50–54.