Том 37, номер 01, статья № 8

Аннотация:

В продолжение первой части статьи приводятся экспериментальные результаты зондирования волн Кельвина–Гельмгольца УФ-лидаром УОР-5. Зондирование атмосферы лидаром УОР-5 производилось в зимне-весенний период над городской застройкой, представляющей собой «остров тепла». Улучшенные характеристики лидара в сочетании с термическим состоянием пограничного слоя атмосферы, который в холодное время года стратифицирован в основном устойчиво, позволили получить новые данные о форме волн Кельвина–Гельмгольца. Результаты анализа показали, что чувствительность и потенциал лидара УОР-5 (355 нм) выше, чем у лидара УОР-4 (532 нм). Зафиксировано, что после прохождения лазерным пучком пика области с максимальной интенсивностью турбулентности в гребне волны эхосигналы в обоих приемных каналах понижаются на 30%. Такое воздействие турбулентной атмосферы на эхосигналы лидара можно объяснить уширением зондирующего пучка многократным рассеянием на случайных неоднородностях среды.

Ключевые слова:

турбулентный лидар, увеличение обратного рассеяния, неустойчивость Кельвина–Гельмгольца, атмосферная турбулентность

Список литературы:

1. Разенков И.А. Зондирование волн Кельвина–Гельмгольца турбулентным лидаром. I. Лидар УОР-4 // Оптика атмосф. и океана. 2023. Т. 36, № 11. С. 910–920. DOI: 10.15372/AOO20231106.
2. Разенков И.А. Анализ технических решений при проектировании турбулентного лидара // Оптика атмосф. и океана. 2022. Т. 35, № 9. С. 766–776; Razenkov I.A. Engineering and technical solutions when designing a turbulent lidar // Atmos. Ocean. Opt. 2022. V. 35, N S1. P. S148–S158.
3. Шакина Н.П., Иванова А.Р. Прогнозирование метеорологических условий для авиации. М.: ТРИАДА ЛТД, 2016. 312 с.
4. Способ и лидарная система для оперативного обнаружения турбулентности в ясном небе с борта воздушного судна: Пат. 2798694. Россия, МКП, G01S 17/95. Разенков И.А., Белан Б.Д., Рынков К.А., Ивлев Г.А.; Федер. гос. бюд. учр. науки Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН. № 2023106962; Заявл. 23.03.2023; Опубл. 23.06.2023. Бюл. № 18.
5. Nappo C.J. An Introduction to Atmospheric Gravity Waves. England: Academic press, 2002. 300 p.
6. Miles J.W. On the stability of heterogeneous shear flow // J. Fluid Mech. 1961. V. 10, N 4. P. 496–509.
7. Кравцов Ю.А., Саичев А.И. Эффекты двукратного прохождения волн в случайно неоднородных средах // Успехи физ. наук. 1982. Т. 137, вып. 3. С. 501–527.
8. Воробьев В.В. О применимости асимптотических формул восстановления параметров «оптической» турбулентности из данных импульсного лидарного зондирования. I. Уравнения // Оптика атмосф. и океана. 2016. Т. 29, № 10. С. 870–875; Vorob’ev V.V. On the applicability of asymptotic formulas of retrieving “optical” turbulence parameters from pulse lidar sounding data: I – Equations // Atmos. Ocean. Opt. 2017. V. 30, N 2. P. 156–161.
9. Лазерный контроль атмосферы / под ред. Э.Д. Хинкли. М.: Мир, 1979. 416 с.
10. Squire H.B. On the stability for three-dimensional disturbances of viscous fluid flow between parallel walls // Proc. Roy. Soc. London. Ser. A. 1933. V. 142, N 847. P. 621–628.
11. Татарский В.И. Распространение волн в турбулентной атмосфере. М: Наука, 1967. 548 с.