Аспирант РФФ Евгений Ни под руководством доцента кафедры оптико-электронных систем и дистанционного зондирования ТГУ Валентины Брюхановой разрабатывает метод, позволяющий автоматически, без вмешательства оператора, получать информацию о микроструктуре тропосферных облаков по данным лазерного зондирования.
Как сообщили НИА Томск в пресс-службе вуза, он позволит более точно делать прогноз погоды, а при длительном накоплении данных в разных точках планеты предсказывать изменение климата на Земле.
«Основным источником энергии Земли является радиация, приходящая от Солнца, поэтому определение компонентов радиационного баланса на верхней границе атмосферы и на поверхности Земли является приоритетной задачей Всемирной программы исследований климата, – пояснил Евгений Ни. – Большой вклад в радиационный баланс Земли вносят тропосферные облака. От формы и размеров частиц облака (а если в облаке присутствуют кристаллические частицы, то и их ориентации в пространстве) зависит количество солнечной радиации, проходящей через атмосферу Земли и поступающей на земную поверхность».
Сегодня определение микроструктуры облака, как правило, ведется с использованием контактных методов, которые имеют ряд недостатков. Как следствие, ураганы обнаруживаются слишком поздно, и времени на подготовку к ним не остается. Метод лазерного (лидарного) зондирования лишен этих недостатков: для получения информации о характеристиках облака лазерное излучение посылают в облако, регистрируют рассеянное назад излучение и анализируют форму отраженного импульса и состояние поляризации приходящего от облака излучения.
Аспирант разрабатывает новый метод восстановления микрофизических и оптических характеристик тропосферных облаков из лидарных данных. Это позволит получать информацию о распределении характеристик во всем облаке, а значит, более точно прогнозировать изменения погоды и климата и, следовательно, вовремя предсказывать природные катастрофы.
«Чаще всего при получении информации о характеристиках облаков по данным лазерного зондирования ограничиваются учетом однократно рассеянного излучения в лидарном сигнале, а вкладом многократного рассеяния пренебрегают в силу сложности его выделения и описания, – сказал Евгений Ни. – Такой подход оправдан при зондировании образований малой оптической плотности (таких как слабая дымка). Зондирование же облаков, туманов, плотных дымок и тому подобных требует учета многократного рассеяния. Это позволит увеличить глубину исследования аэрозольного образования и вследствие этого существенно расширить область применимости метода».
На данный момент коллектив, в состав которого входит аспирант, уже провел расчеты энергетических и поляризационных характеристик лидарного сигнала двукратного рассеяния. Здесь же создается лидар (лазерный локатор) многократного рассеяния для того, чтобы на практике апробировать разрабатываемый метод.
|
