Лидарная трансмиссометрия слабо замутненной атмосферы

• Автор: Драбенко, Валерия Алексеевна
• Шифр специальности: 25.00.30
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 128 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
1 Задача лидарного определения оптических параметров атмосферы
2. Интегральные методы многопозиционного лидарного исследования слабо замутненной атмосферы
3 Методы миогопозиционного лидарного зондирования атмосферы импульсами конечной длительности
4. Решение обратной задачи лидарной трансмиссометрии слабо замутненной однородной атмосферы
4.1. Линеаризация задачи
4.2 Результаты определения фоновой засветки
4.3 Результаты определения коэффициента ослабления
4.4 Результаты определения точностных характеристик лидарного сигнала
4.5 Результаты определения аэрозольных и лидарных характеристик в пределах одного цикла измерений 65 5 Эффективность методов интерпретации данных
лидарной трансмиссометрии слабо замутненной атмосферы 94 ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Использование лидаров обеспечивает оперативное выполнение измерений прозрачности атмосферы, т.е. трансмиссометрии, с высоким разрешением. Разработка лидарных методов трансмиссометрии необходима для мониторинга загрязнения воздуха. Однако она предполагает решение проблемы интерпретации лидарной информации, особенно, сложной при зондировании слабо замутненной атмосферы. Это обусловлено существенной ролью случайной и систематической погрешности измерений в таких условиях. С другой стороны, для оценки степени загрязнения атмосферы аэрозольные концентрации загрязненных участков трассы зондирования сравнивают с аэрозольными концентрациями участков слабо замутненной атмосферы. Таким образом, работа посвященная проблеме интерпретации результатов лидарного зондирования слабо замутненной атмосферы, актуальна.
Методы лидарного зондирования атмосферного аэрозоля разрабатываются, в основном, для мониторинга загрязнения воздуха. В практике определения концентраций аэрозольных частиц в настоящее время используются контактные методы измерений. Оптическими счетчиками и фильтровыми устройствами измеряются параметры аэрозоля в окрестности этих приборов. Это затрудняет контроль распределения аэрозоля в пространстве.

Использование лидаров обеспечивает оперативное выполнение измерений в пространстве с высоким разрешением, но разработка этих методов предполагает решение сложной проблемы интерпретации получаемой информации.
В работе рассматриваются вопросы достоверности, с которой оптические характеристики атмосферного аэрозоля определяются по результатам измерений сигналов обратного рассеяния. При этом учитывается, что коэффициент ослабления невелик, так что характерная оптическая толщина много меньше единицы, а зондирование осуществляется в условиях, когда нельзя пренебречь мощностью фоновой засветки. Совершенствование методов лидарного зондирования слабо замутненной атмосферы в меньшей степени связано с решением проблемы неопределенности лидарного уравнения. Действительно, его обращение, на котором основана интерпретация результатов, осуществляется для постоянных в пространстве оптических коэффициентов. В большей степени сложность проблемы обусловлена математической
некорректностью обратной задачи, что негативно сказывается на точности определения искомых величин. Пути решения проблемы, найденные в последнее время, позволяют использовать получаемую лидарную информацию не только для качественного описания состояния атмосферы. Появляется возможность решения проблемы

1п относительного сигнала