Восстановление коэффициента ослабления лазерного излучения в атмосфере по слабым сигналам обратного рассеяния
Диссертация
Найдено новое строгое решение лидарного уравнения, включающего мощность фоновой засветки, в котором, в общем случае, в качестве независимых переменных рассматриваются координаты точек посылки зондирующих импульсов и зондируемого объема и которое решается относительно мощности фоновой засветки и двух неизвестных функций — коэффициента ослабления и коэффициента обратного рассеяния. Предложены… Читать ещё >
Список литературы
- Зуев В.Е. Лазер-метеоролог // Л.: Гидрометеоиздат. -1974. — с.179.
- Иванов А.П. Методы лазерного зондирования атмосферы // Квантовая электроника и лазерная спектроскопия. 1974. — № 12. — с.381−406.
- Степаненко В.Д. Радиолокация в метеорологии // Л.: Гидрометеоиздат. 1973. — 343 с.
- Захаров В.М., Костко O.K. Метеорологическая лазерная локация // Л.: Гидрометеоиздат. 1977. — с.222.
- Хинкли Э.Д. Лазерный контроль атмосферы // М.: Мир. 1979. — с.416.
- Межерис Р. Лазерное дистанционное зондирование // М.: Мир. 1987. — с.550.
- Самохвалов И.В. Уравнение лазерного зондирования неоднородной атмосферы с учетом двукратного рассеяния // Изв. АН СССР.ФАО, 1979 — т.15, — с.1271−1279.
- Самохвалов И.В. Теория двухкратного рассеяния и её приложения к задачам лазерного зондирования аэрозоля // Дистанционные методы исследования атмосферы. Новосибирск: Наука. 1980. — с.90−134.
- Jinhuan Q., Quenzel Н., Wiegner М. Parameterized multiple- scatter lidar equation and its application // 15th ILRC (Abstract, P.I.). Tomsk. 1990, — pp.345−348.
- Польский Ю.Е. Лидарные комплексы: современное состояние и перспективы II Оптика атмосферы. 1988. — т.1. -№ 8. — с.3−12.
- Waggoner А.P. Weiss R.E. Comparison of Fine Particle Mass Concentration and Light Scattering Extinction in Ambient Aerosol // Atmos. Enviroment. 1980. — v.14. -pp.623−626.
- Collis R.T.H. and Russel P.B. Lidar Measurements of Particles and Gases by Elastic Backscattering and Differential Absorption, in Laser Monitoring of the Atmosphere // Berlin.: Sprinder-Verlag. 1976. — pp.71−151.
- Malm W.C., Molenar J.V., Eldred R.A. and Sisler J.F. Examinig the relationship among atmospheric aerosols and light scattering and extinction in the Grand Canyon area // J. Geophys, Res. 1996. — v. 101 — pp. 19 251−19 265.
- Charlson R.J. Atmospheric Visibility Related to Aerosol Mass Concentration: a Review II Environmental Science and Technology. 1969. — v.3, No 10. — p.913−918.
- Ensor D.S., Pilat M.J. The Relationship between the Visibility and Aerosol properties of Smoke-stack Plumes II J. Air Poll. Control Assoc. 1971. — v.21. — p.496−501.
- Брюханова В.В., Самохвалов И. В., Тихомиров А. А. Определение характеристик атмосферного аэрозоля с помощью лидара многократного рассеяния // Сборник докладов Всероссийской научной конференции1. l
- Дистанционное зондирование земных покровов и атмосферы аэрокосмическими средствами". Муром. -2001. — с.420−425.
- Russell Р.В., Swissler T.J. and McCormick M.P. Methodology for error analysis and simulation of lidar aerosol measurements //Appl. Opt.- 1979. v.18. — pp.3783−3797.
- Kohl R.H. «Discussion of interpretation problem encountered in single-wavelength lidar transmissometers» // J.Appl.Meteorol. 1978. — v.17. — pp. 1034−1038.
- Barret E.W., Ben-Dov O. Application of the lidar to air pollution measurement // J.Appl.Meteor. 1967. — v.6. — No.3. -pp.500−509.
- Kano J.M. On the determination of backscattered and extinction coefficient of the atmosphere by using a laser radar // Papers Meteorology and Geophysics 1968. — v.19. — No.1. -p.121−129.
- Viezee W., Uthe E. and Collis R.T.H. Lidar observations of airfield approach conditions: an explanatory study // J.Appl.Meteor. 1969. — v.8 — pp.274−283.
- Frederick G., Fernald F.G. Benjamin M.H. and John A.R. Determination of Aerosol Height Distributions by Lidar // Appl. Meteor. 1972. — v.11,№ 5. — pp.482−489.
- Захаров B.M., Портасов B.C., Жигулева И. С. Методические вопросы лазерной локации аэрозольнойатмосферы // Радиофизические исследования атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат. 1977. — с.61−62.
- Brown, R.T.Jr., A new lidar for meteorological application // J. Applied Meteorology. 1973. — v.12. — p.698−708.
- Бурд A.M., Вильнер В. Г., Майоров Э. П., Мотенко Б. М. Способ определения коэффициента рассеяния атмосферы Авт. свид. № 553 562 (СССР). // Бюлл. изобретений. 1977. -№ 13.
- Балин Ю.С., Самохвалов И. В. Статистические характеристики вертикальной структуры обратного рассеяния в нижней тропосфере // Изв. АН.СССР. ФАО. -1983. т.19. — № 9. — с.937−943.
- Bissonnette L.R. Sensitivity analysis of lidar inversion algorithms //Appl. Opt. v.25. 1986. — pp.2122−2125.
- Kaestner M. Lidar inversion with variable backscatter / extinction rations: comment // Appl. Opt. 1986. — v.25. -pp.833−835.
- Balin Yu.S. Kavkyanov S.I., Krekov G.M. and Rasencov I.A. Noise -proof inversion of lidar equation // Opt. Lett. -1987. v.12. — pp.13−15.
- Jinhuan Q. Sensitivity of lidar equation solution to boundary values and determination of the values // Adv. Atmos. Sci. 1988.- v.5 — pp.229−241.
- Balin Yu.S. Kavkyanov S.I., Rasencov I.A. Lidar Studies of Aerosol Fields over Industrial Areas II 15 International Laser Radar Conference (P. II.), Tomsk, — 1990, — pp.92−94.
- Belan B.D., Panchenko M.V., Protasov N.I., Terpugova S.A., and Tolmachev G.N. Vertical Structure of Optical and Microphysical Characteristics of Dust Aerosol // 15 International Laser Radar Conference (P. II.), Tomsk, — 1990, -pp.95−96.
- Carswell A.I. Lidar remote sensing of atmospheric aerosols //Proc. SPIE. -.1990. v.1312. — pp.206−220.
- Guasta M.D., Balestri S., Castagnoli F. Stefanutti L. Barbaro A. Integration of backscattering-LIDAR and ground-based meteorological and pollution data in Florence (Italy) // SPIE. 1997. — v.3104. — pp.73−75.
- Devara P.C.S., Maheskumar R.S., Pandithurai G. and Dani K.K. Pre-sunrise and Post-sunrise Differences in Tropical Urban Aerosol Distributions as Observed with Lidar and Solar Radiometers // PARTEC. 1998. — pp.829−833.
- Бурлов Г. М. Способ определения показателя обратного рассеяния атмосферы. А.с. № 363 061 (СССР) // Бюлл. Изобр., 1973. — № 3.
- Балин Ю.С., Матвиенко Г.Г,. Самохвалов И. В. Способ определения оптических характеристик атмосферы. Авт. свид. № 538 313 (СССР). // Бюлл. изобретений. 1976. -№ 45.
- Сергеев Н.М., Кугейко М. М. Ашкинадзе Д.А. Двухлидарный метод определения оптических характеристик атмосферы // VI Всесоюзный симпозиум по лазерному и акустическому зондированию атмосферы. Тезисы докладов. — Томск. — ч.1. — 1980. — с.126−129.
- Егоров А.Д. Зондирование атмосферы оптическими системами // Труды ГГО. 1982. — Вып.462. — с.68−70.
- Кугейко М.М., Сергеев Н. М., Ашкинадзе Д. А. О возможностях измерения оптических характеристик рассеивающих сред с помощью подвижных лидаров // Изв. АН.СССР. ФАО. 1982. — т.18. — № 12. — с.1296−1302.
- Сергеев Н.М., Кугейко М. М. Ашкинадзе Д.А. Способ определения оптических характеристик рассеивающих сред. А.с. № 966 639 (СССР) // Бюлл.изобр., 1982. — № 38.
- Егоров А.Д., Степаненко В. Д. Особенности оптического зондирования атмосферного аэрозоля и облаков // Труды IX Всесоюзного симпозиума по лазерномуи акустическому зондированию атмосферы. Томск. — 1987. -с.324−326.
- Веретенников В.В. Метод томографического зондирования в лидарных исследованиях атмосферы // Оптика атмосферы. 1989. — Т.2,№ 8. — с. 851−856.
- Веретенников В.В. О решении уравнений лидарного томографического зондирования атмосферы // Оптика атмосферы. 1991. — Т.4,№ 6. — с. 638−644.
- Веретенников В.В. К теории томографического зондирования атмосферы с использованием двух лидаров // Оптика атмосферы. 1991. — Т.4, № 7. — с. 675−680.
- Егоров А.Д. Альтернативные направления интерпретации лидарной информации // Спб. ГГО. — 1993. -с.81.
- Егоров А.Д., Ковалев В. А., Степаненко В. Д., Щукин Г. Г. Лидарное зондирование аэрозоля и газовых компонентов атмосферы нетрадиционными методами // Труды XI симпозиума по лазерному и акустическому зондированию атмосферы. -Томск. 1993. — с.137−140.
- Yegorov, A.D., Kopp, I.Z. & Perelman, A.Y. Air aerosol pollution and lidar measurements // Proc. SPIE «Lidar and Atmospheric Sensing», 2505. 1995. — pp.38−43.
- Кугейко M.M., Оношко Д. М. К теории томографического зондиривания // Оптика атмосферы и океана. 1998.- Т11, № 2. С.1−5.
- Егоров А.Д., Потапова И. А., Лидарные исследования прозрачности атмосферы // Труды НИЦ ДЗА (филиала ГГО). -2004. Вып.5 (553). — с.131−142.
- Егоров А.Д., Ионин В. А. Сравнительный анализ оптико-микроструктурных характеристик аэрозольных частиц // В кн.: XI Всесоюзное совещание по актинометрии (Тезисы докладов, 4. V). Таллин. 1980. — с.66−69.
- Егоров А.Д., Степаненко В. Д. Некоторые особенности лидарного зондирования аэрозолей // Метеорологические аспекты загрязнения атмосферы. Т.III. М.: Гидрометеоиздат. -1981. — с.42−48.
- Егоров А.Д., Ионин В. А., Матросов С. Ю. Сравнительный анализ аэрозольной микроструктуры // В кн.:
- Комплексный советско-американский эксперимент по исследованию фонового аэрозоля. П.: Гидрометеоиздат. 1986. — с.50−53.
- Yegorov A.D., Boitzov P.P., Stepanenko V.D. and Shumakov L.I. Lidar sensing of the lower atmospheric layer around a highway // Proceedings of the Soviet-American Simposium on mobile-source air pollution (AUTOEX, v.20). -1992.-pp.102−124.
- Соколов B.C., Сергеев В. Н. Фотоэлектрический счетчик аэрозольных частиц АЗ-5 // Электронная техника, сер. Электроника СВЧ. № 10. — 1970. — с.92−100.
- Егоров А.Д., Ионин В. А. Вопросы параметризации оптико-микроструктурных связей аэрозольных частиц // Труды ГГО. Вып. 448. — 1981. — с.70−75.
- Полевицкий К.К., Шадрина Е. Н., Аднашкин В. Н. Походный нефелометр для автоматической регистрации МДВ // Труды ГГО. Вып. 292. — 1977. — с.3−11.
- Беляева С.П., Никифорова Н. К., Смирнов В. В., Щелчков Г. И. Оптико-электронные методы изучения аэрозолей // М: Энергоиздат. 1981. — с.232.
- Ивлев А.С. Моделирование оптических свойстватмосферных аэрозолей // Сборник трудов II международной конференции «Естественные и антропогенные аэрозоли». -Санкт-Петербург. 1999. — с.103−110.
- Ивлев J1.С., Довгалюк Ю. А. Физика атмосферных аэрозольных систем // Санкт-Петербург. 2000 г. — 259с.
- Козлов B.C., Панченко М. В., Полькин В. В., Яушева Е. П. Сезонная и суточная изменчивость содержания аэрозоля и сажи в приземном слое // Тезисы международной конференции «Естественные и антропогенные аэрозоли». Санкт-Петербург. — с.71−73.
- Зуев В.Е., Ивлев Л. С., Кондратьев К. Я. Новые результаты исследования атмосферного аэрозоля // Изв. АН.СССР. ФАО. 1973. — т.9. — № 4. — с.371−385.
- Massoli P., Lazzaro М. Characterization of radially inhomogeneous spheres by light scattering metods // Nuremberg: PARTEC 98. 7th European Symposium Particle Characterization. -1998. pp.527−536.
- Borovoi A., Grishin I., Dyomin V., Oppel U. Optical Measurements of a Nonsphericity Parameter for Large Particles // NQrnberg: PARTEC 2001. International Congress for Particle Technology 2001. — 14/02 № 068 — pp. 1−6.
- Фарафонов В.Г., Всемирнова Е. А. Численное моделирование оптических характеристик атмосферных аэрозолей с учетом несферичности // Тезисы III международной конференции «Естественные и антропогенные аэрозоли».-Санкт-Петербург. 2001. — с.42−44.
- Kerker М. The Scattering of light and other electromagnetic radiation // New York: Academic Press. 1969.
- Bohren C.F., Huffman D.R. Absorption and scattering of light by small particles // N.Y.: Wiley. 1983. — p.530.
- Потапова И.А. Лазерное многолучевое определение метеорологической дальности видимости в неоднородной атмосфере // В кн.: Труды конференции молодых ученых национальных гидромедслужб стран СНГ (Тезисы докладов.). Москва 1999. — с.51−52.
- Шифрин К.С. Рассеяние света на двухслойных частицах // Изв. АН СССР, серия геофизическая. 1952. -№ 2. — с.15−28.
- Резнова Л.В. Вычисление факторов эффективности для двухслойных частиц по теории Ми // Пыль в атмосфере и околоземном космическом пространстве // М.: «Наука». 1973. — с. 186−192.
- Пришивалко А.П., Астафьева Л. Г. Поглощение, рассеяние и ослабление света обводнёнными частицами атмосферного аэрозоля // Препринт ИФ АН БССР. Минск. — 1975. — с.45.
- Перельман А.Я. Дифракция на сферически симметричных неоднородных структурах. // Оптика и спектроскопия, — 1995. т.78. — № 5. — с.822−831.
- Кондратьев К.Я., Аднашкин В. Н., Балакирев В. В. и др. Глобальный аэрозольно-радиационный эксперимент 1977 // Труды ГГО. — 1980. — Вып.434. — с.15−28.
- Егоров А.Д., Ионин В. А. Вопросы параметризации оптико-микроструктурных связей аэрозольных частиц // Труды ГГО. -1981. Вып.448. -с.70−75.
- Klett J.D. Stable analytical inversion solution for processing lidar returns // Appl.Opt. 1981. — vol.20. — № 2. -pp.211−220.
- Ferguson J.A. and Stephens D.H. Algorithm for inverting lidar returns //Appl. Opt. 1983.- v.22. — pp.36 733 675.
- Fernald F.G. Analysis of atmospheric lidar observations: some comments // Appl. Opt. v.23. — 1984. -pp.652−653.
- Sasano Y. and Nakano H. Significance of the extinction / backscatter ratio and the boundary value term in the solution for the two-component lidar equation // Appl. Opt. 1984. — v.23. — pp.11−13.
- Klett J.D. Lidar inversion with variable backscatter / extinction rations //Appl. Opt. 1986.- v.24. — pp.1638−1643.
- Sasano Y. and Browell E.V. Light scattering characteristics of various aerosol types derived from multiple wavelength lidar observation IIAppl. Opt.- 1989. v.28 -pp.1670−1679.
- Pal A.G., Cunningham A.G. and Carswell A.I. Lidar studies of the tropospheric extinction coefficient II 15 International Laser Radar Conference (P. I.), Tomsk, — 1990, -pp.152−153.
- Kovalev V.A. Lidar measurements of the vertical aerosol extinction profiles with range-dependent backscatter-to-extinction ratios //Appl. Opt.- 1993. v.32. — pp.6053−6056.
- Самохвалов И.В., Насекин Г. С. Результаты оптико-локационных исследований атмосферных аэрозолей Кемеровского промышленного региона // В кн.: Труды XI симпозиума по лазерному и акустическому зондированию атмосферы. Томск. — 1993. — с.27−29.
- Kunz G.J. and Leeuw G. Inversion of lidar signals with the slope method //Appl. Opt. 1993.- v.32. — pp.32 493 256.
- Kovalev V.A. and Moosmuller H. Distortion of particulate extinction profiles measured with lidar in twocomponent atmosphere // Appl. Opt. 1994 — v.33. — № 27 -pp.6499−6507.
- Kovalev V.A. Sensitivity of the lidar equation solution to errors in the aerosol backscatter-to-extinction ratio: influence of a monotonic change in the aerosol extinction coefficient //Appl. Opt. 1995. — v.34 — pp.3457−3462.
- Stein K., Weiss-Wrana K., Kohne A. IR-imaging of a point target through inhomogeneous media along a slant path of 2.3 km//SPIE. — 1995. — v.2580. — pp.86−105.
- MUnkel C. Measuring slant visual range on airports using an eye-safe lidar //SPIE. 1997. — v.3104. — pp.18−26.
- Strawbridge K.B. Optical Properties of Aerosols Obtained from Airborne Lidar and Several In-Site Instruments During RACE // SPIE. 1997. — v.3104. — pp.204−211.
- Komarov V.S., Grishin A.I., Kreminskii A.V., Matvienko G.G., Popov Yu.B. Statistical analysis and prediction of the aerosol vertical stratification in the atmospheric boundary layer from the lidar sounding data // SPIE. 1998. — v.3583. -pp.214−218.
- Rocadenbosch F. Comeron A. and Pineda D. Assessment of lidar inversion errors for homogeneous atmospheres //Appl. Opt. 1998, — v.37. — pp.2199−2206.
- Rocadenbosch F., Soriano C., Comeron A., and Baldasano J.M. lidar inversion of atmospheric backscatter andextinction-to-backscatter ratios by use of a Kalman filter // Appl. Opt. 1999 — v.38. — № 15 — pp.3175−3189.
- Самойлова С.В., Балин Ю. С., Ершов А. Д. Восстановление оптических характеристик аэрозольных полей по данным зондирования Raman лидаром // Тезисы III международной конференции «Естественные и антропогенные аэрозоли».- Санкт-Петербург. 2001. — с.54−55.
- Kasparian J., Rambaldi P., Frejafon E., Pantani M., Ya J., Vezin В., Ritter P., Viscadi P., Weidauer D. and Wolf J.P. Monitoring of urban aerosols using a combined lidar / SEM method // SPIE. 1997. — v.3104. — pp.278−284
- Yegorov A.D. Airborne lidar studies of air aerosol pollution // Proc. of the Second International Airborne Remote Sensing Conference. 1996. — v.1. — pp.377- 381
- Yegorov, A.D., Perelman, A.Y. & Kaziakhmedov, T.B.Estimate of Aerosol Microstructure Based on Integral Method of Multiposition Sounding of the Atmosphere // Optika Atmosfery i Okeana. 1997. — v.10. — pp.1164−1169.
- Yegorov A.D., Sinkevich A.A., Stepanenko V.D. Atmosphere aerosols monitoring by new lidar techniques // Nuremberg: PARTEC 98. 7th European Symposium Particle Characterization. 1998. — pp.799−802.
- Yegorov A.D., Shchukin G.G.Effectiveness of multiposition schemes of lidar sounding of atmosphere // Figth International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics,
- Vladimir E. Zuev, Gennadii G. Matvienko, Editors, Proceedings of SPIE. 1998 — v.3583. — p.478−482.
- Arshinov Yu.F., Bobrovnikov S.M., Zuev V.E. Remote determination of the atmospheric aerosol optical parameters with a Raman-lidar // 12th ILRC. Aix en Provence. — Franse.- Conf.Abstracts. 1984. — pp.63−67.
- Arshinov Yu.F., Bobrovnikov S.M., Zuev V.E. Nadeev A.I., Shelevoy K.D. Combined Raman Lidar for Low Tropospheric Studies // 13th ILRC. Toronto. — Canada. -Conf.Abstracts. — 1986. — pp.189−191.
- Ansmann A., Riebesell M., Wandinger U., Weitkamp C., Michaelis W. Raman lidar measurement of atmospheric aerosol extinction profiles // 15 International Laser Radar Conference (P. I.), Tomsk, — 1990, — pp.177−179.
- Ansmann A., Riebesell M., Wandinger U., Weitkamp C., Voss E., Lahmann and Michaelis W. Combined Raman Elastic-Backscatter Lidar for Vertical Profiling of Moisture, Aerosol Extinction, Backscatter, and Lidar Ratio //Appl. Phys. 1992.- v.54. pp.1−11.
- Ansmann A., Arshinov Y., Bobrovnikov S., Mattis I., Wandinger U. Double grating monochromator for a pure rotational Raman-lidar //SPIE. 1998. — v.3583. — pp.491−497.
- Mattis I., Wandinger U., Mueller D., Ansmann A., Althausen D. Routine Dual-Wavelenght Raman Lidar Observations at Leipzig as Part of an Aerosol Lidar Networkin Germany 19th ILRC // Annapolis MD. USA. — Conf.Abstracts.- 1998. pp.29−32.
- Егоров А.Д., Потапова И. А., Щукин Г. Г. Методы лидарного зондирования атмосферного аэрозоля // Оптический журнал. 2001. — том 68. — № 11. — с.10−14.
- Горышин В.И. Серийный образец автоматического фотометра для измерения и регистрации прозрачности атмосферы (РДВ) //Труды ГГО. 1968. — вып.213. — с.48−58.
- Иоффе М.М., Приходько М. Г. Справочник авиационного метеоролога // М.: Воениздат. 1977. — 304 с.
- Худсон Д. Статистика для физиков // М.: Мир. 1970.- 276 с.
- Егоров А.Д., Потапова И. А. Анализ погрешностей обращения лидарных сигналов малой мощности //Труды НИЦ ДЗА (филиал ГГО), 2004, вып.6(554), с. 62 66.
- Егоров А.Д., Потапова И. А. Определение характеристик аэрозоля лидарными системами //Труды НИЦ ДЗА (филиал ГГО), 2002, вып.4(552), с. 14 18.