Анализируются результаты наблюдений кристаллических облаков верхнего яруса с высоким пространственным и временным разрешением с помощью наземного поляризационного лидара "ЛОЗА-С". Демонстрируются случаи появления зеркально отражающих слоев, образованных частицами, преимущественно ориентированными в горизонтальной плоскости. Сравниваются результаты измерения деполяризации эхосигнала при использовании линейной и круговой поляризации исходного лазерного пучка. Приводятся записи зеркального отражения от одиночных кристаллических частиц.
обратное рассеяние, деполяризация, кристаллические частицы, лидар
1. Liou K.N. Influence of cirrus clouds on weather and climate processes: a global perspective // Mon. Wea. Rev. 1986. V. 114. P. 1167-1199.
2. Sassen K., Griffin M.K., Dodd G.C. Optical scattering and microphysical properties of subvisual cirrus clouds, and climatic implications // J. Appl. Meteorol. 1989. V. 28, iss. 2. P. 91-98.
3. Lawless R., Xie Yu, Yang P., Kattawar G.W., Laszlo I. Polarization and effective Mueller matrix for multiple scattering of light by nonspherical ice crystals // Opt. Express. 2006. V. 14, iss. 14. P. 6381-6393.
4. Klotzsche S., Macke A. Influence of crystal tilt on solar irradiance of cirrus clouds // Appl. Opt. 2006. V. 45, iss. 5. P. 1034-1040.
5. Borovoi A., Kustova N. Specular scattering by preferentially oriented ice crystals // Appl. Opt. 2009. V. 48, iss. 19. P. 3878-3885.
6. Breon F.M., Dubrulle B. Horizontally oriented plates in clouds // J. Atmos. Sci. 2004. V. 61, N 3. P. 2888-2898.
7. Кауль Б.В., Самохвалов И.В. Ориентация частиц кристаллических облаков Ci: Ч. 1. Ориентация при падении // Оптика атмосф. и океана 2005. Т. 18, № 11. С. 963-967.
8. Platt C.M.R., Abshire N.L., McNice G.T. Some Microphysical Properties of an Ice Cloud from Lidar Observation of Horizontally Oriented Crystals // J. Appl. Meteorol. 1978. V. 17, N 8. P. 1220-1224.
9. Noel V., Sassen K. Study of ice crystal orientation in ice clouds from scanning polarization lidar observations // J. Appl. Meteorol. 2005. V. 44, N 5. P. 653-664.
10. Chen W.N., Chiang Ch.W., Nee J.B. Lidar ratio and depolarization ratio for cirrus clouds // Appl. Opt. 2002. V. 41, N 30. P. 6470-6476.
11. Noel V., Chepfer H., Ledanois G., Delaval A., Flamant H.P. Classification of particle effective shape ratios in cirrus clouds based on the lidar depolarization ratio // Appl. Opt. 2002. V. 41, N 21. P. 4245-4257.
12. You Y., Kattawar G.W., Yang P., Hu Y.X., Baum B.A. Sensitivity of depolarized lidar signals to cloud and aerosol particle properties // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. and Transfer. 2006. V. 100, N 3. P. 470-482.
13. Hu Y., Vaughan M., Liu Zh., Lin B., Yang P., Flittner D., Hunt B., Kuehn R., Huang J., Wu D., Rodier Sh., Powell K., Trepte Ch., Winker D. The depolarization - attenuated backscatter relation: CALIPSO lidar measurements vs. Theory // Opt. Express. 2007. V. 15, N 9. P. 5327-5332.
14. Cho H.M., Yang P., Kattawar G.W., Nasiri Sh.L., Hu Y., Minnis P., Trepte Ch., Winker D. Depolarization ratio and attenuated backscatter for nine cloud types: analyses based on collocated CALIPSO lidar and MODIS measurements // Opt. Express. 2008. V. 16, N 6. P. 3931-3948.
15. Sassen K., Benson S. A midlatitude cirrus cloud climatology from the Facility for Atmospheric Remote Sensing: II. Microphysical properties derived from lidar depolarization // J. Atmos. Sci. 2001. V. 58, N 15. P. 2103-2112.
16. Ромашов Д.Н., Кауль Б.В., Самохвалов И.В. Банк данных для интерпретации результатов поляризационного зондирования кристаллических облаков // Оптика атмосф. и океана. 2000. Т. 13, № 9. С. 854-861.
17. Kaul B.V., Samokhvalov I.V., Volkov S.N. Investigating of particle orientation in cirrus clouds by measuring backscattering phase matrices with lidar // Appl. Opt. 2004. V. 43, N 36. P. 6620-6628.
18. Balin Yu., Kaul B., Kokhanenko G., Winker D. Application of circularly polarized laser radiation for sensing of crystal clouds // Opt. Express. 2009. V. 17, N 8. P. 6849-6859.
19. del Guasta M., Vallar E., Riviere O., Castagnoli F., Venturi V., Morandi M. Use of polarimetric lidar for the study of oriented ice plates in clouds // Appl. Opt. 2006. V. 45, N 20. P. 4878-4887.
20. Шаманаев В.С., Абрамочкин А.И. Самолетный поляризационный лазерный локатор "Светозар-3" // Изв. вузов. Сер. Физ. 1985. Деп. ВИНИТИ. № 6222-85Деп.
21. Russell P.B., Swissler J.Y., McCormick P.M. Methodology of error analysis and simulation of lidar aerosol measurements // Appl. Opt. 1979. V. 18, N 22. P. 3783-3790.
22. Ван де Хюлст Г. Рассеяние света малыми частицами. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1961. 537 с.
23. Hu Ch.R., Kattawar G.W., Parkin M.E., Herb P. Symmetry theorems on the forward and backward scattering Mueller matrices for light scattering from a nonspherical dielectric scatterer // Appl. Opt. 1987. V. 26, N 19. P. 4159-4173.
24. Mishchenko M.I., Hovenier J.W. Depolarization of light backscattered by randomly oriented nonspherical particles // Opt. Lett. 1995. V. 20, N 12. P. 1356-1358.
25. Flynn C.J., Memdoza A., Zheng Y., Mathur S. Novel polarization-sensitive micropulse lidar measurement techniques // Opt. Express. 2007. V. 15, N 6. P. 2785-2790.
26. Gimmestad G.G. Reexamination of depolarization in lidar measurements // Appl. Opt. 2008. V. 47, N 6. P. 3795-3802.
27. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1970. 855 с.
28. Шерклифф У. Поляризованный свет. М.: Мир, 1965. 264 с. 29. Roy G., Roy N. Relation between circular and linear depolarization ratios under multiple-scattering conditions // Appl. Opt. 2008. V. 47, N 9. P. 6563-6579. 30. http://weather.uwyo.edu/upperair/sounding.html