Том 35, номер 10, статья № 3

Цвык Р. Ш., Вострецов Н. А. Спектры флуктуаций интенсивности рассеянного излучения фокусированного лазерного пучка в дожде, мороси, тумане и дымке. // Оптика атмосферы и океана. 2022. Т. 35. № 10. С. 811–819. DOI: 10.15372/AOO20221003.
Скопировать ссылку в буфер обмена

Аннотация:

Представлены результаты экспериментальных исследований спектров флуктуаций интенсивности распространяющегося в приземной атмосфере пучка лазерного излучения, рассеянного в дожде, мороси, дымке и тумане. Излучение лазерного пучка фокусировалось в конце трассы длиной 130 м. Флуктуации интенсивности измерялись на расстоянии 10 мм от фокального пятна в области излучения, рассеянного на частицах в атмосфере. Форма спектра флуктуаций рассеянного излучения U(f) = fW(f)/∫W(f)df в дожде, мороси и дымке характеризуется четырьмя параметрами: частота максимума fmax, наклон низкочастотного участка спектра 1 > γн > 0 при f < fmax и два наклона высокочастотного участка γв = -2,5…-5/3 и γв1 = -3…-5 при f > fmax, а в слабом тумане – в основном двумя отрицательными наклонами γв = -0,5 и γв1 = -4…5. Частота максимума спектра флуктуаций рассеянного поля определяется взаимодействием вихревого поля флуктуаций скорости ветра и поля распределения частиц по размерам и массе и коэффициентом их увлечения вихревым полем.

Ключевые слова:

флуктуации, рассеянное излучение, фокусированный пучок, спектры, дождь, морось, туман, дымка, турбулентность

Список литературы:

1. Татарский В.И. Распространение волн в турбулентной атмосфере. М.: Наука, 1967. 548 с.
2. Митрофанов А. Полеты в струе и наяву // Научно-популярный физ.-мат. журн. Квант. 1991. № 9. С. 2–10.
3. Архипов В.А., Устинова А.С. Движение аэрозольных частиц в потоке. Учебное пособие. Изд. дом ТГУ, Томск: 2013. 90 с. 
4. Гурвич А.С., Покасов В.В. О спектре флуктуаций лазерного излучения в турбулентной атмосфере при дожде // Изв. АН СССР. Физ. атмосф. и океана. 1972. Т. 8, № 8. С. 878–879.
5. Жуков А.Ф., Вострецов Н.А. О флуктуациях излучения лазерного пучка в приземной атмосфере при снегопадах // Оптика атмосф. и океана. 2003. Т. 16, № 12. С. 1089–1098.
6. Zhykov A.F., Kabanov M.V., Thsvyk R.Sh. Temporal fluctuation of laser beam radiation in atmospheric precipitation // Appl. Opt. 1988. V. 27, N 3. P. 578–583.
7. Ting-i Wang, Lataitis R., Lawrence R.S., Ochs G.R. Laser weather indentifier: Present and future // J. Apll. Meteorol. 1982. V. 21, N 1. P. 1747–1753.
8. Вострецов Н.А., Жуков А.Ф. Нормированная дисперсия флуктуаций интенсивности расходящегося пучка в снегопадах при смещении фотоприемника с оптической оси // Оптика атмосф. и океана. 2006. Т. 19, № 5. С. 419–421.
9. Вострецов Н.А., Жуков А.Ф. О флуктуациях интенсивности рассеянного излучения фокусированного лазерного пучка в снегопаде // Оптика атмосф. и океана. 1994. Т. 7, № 1. С. 25–28.
10. Вострецов Н.А., Жуков А.Ф. Флуктуации интенсивности рассеянного излучения фокусированного лазерного пучка в приземном слое атмосферы. Снегопад // Оптика атмосф. и океана. 1999. Т. 12, № 8. С. 689–693.
11. Вострецов Н.А., Жуков А.Ф. Нормированная временная автокорреляционная функция флуктуаций рассеянного излучения фокусированного лазерного пучка (0,63 мкм) в приземной атмосфере в дожде, мороси, тумане и дымке // Оптика атмосф. и океана. 2016. Т. 29, № 5. С. 377–379. DOI: 10.15372/AOO20160503.
12. Вострецов Н.А. Распределение плотности вероятностей флуктуаций рассеянного излучения фокусированного лазерного пучка в приземной атмосфере в дожде, мороси, тумане // Оптика атмосф. и океана. 2018. Т. 31, № 1. С. 24–27. DOI: 10.15372/AOO20180104.
13. Зуев В.Е., Кабанов М.В. Оптика атмосферного аэрозоля. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. Современные проблемы аэрозоля. Т. 4. 255 с.
14. Винниченко Н.К., Пинус Н.З., Шметтер С.М., Шур Г.Н. Турбулентность в свободной атмосфере. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 288 с.
15. Зуев В.Е., Белан Б.Д., Заде Г.О. Оптическая погода. Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1990. 192 с.