Представлена методика планирования и проведения лидарных измерений по методу дифференциального поглощения профилей метеорологических параметров атмосферы. Методика апробирована в спектральных диапазонах генерации лазера на сапфире с титаном (диапазоны генерации в области 724; 760 и 0,934 нм) и обертонного СО-лазера с генерацией в области спектра 2500–4200 нм. Численное моделирование лидарных измерений метеопараметров атмосферы на выбранных длинах волн показало перспективность использования предложенной методики при проектировании метеолидаров.
лидар, поглощение, метеорологические параметры, атмосфера
1. Межерис Р.М. Лазерное зондирование атмосферы. М.: Мир, 1987. 550 с.
2. Матвиенко Г.Г., Харченко О.В., Ярчук Т.А. Выбор длины волны излучения лидарных систем, функционирующих в безопасной для глаз области спектра // Оптика атмосф. и океана. 1995. T. 8, № 10. C. 1542–1544.
3. Матвиенко Г.Г., Романовский О.А., Харченко О.В. Моделирование лидарного зондирования метеопараметров атмосферы в области спектра 2 мкм // Ж. прикл. спектроскопии. С. 2000. Т. 67, № 6. С. 693–695.
4. Kalshoven J.E., Korb C.L., Schwemmer G.K., Dombrovsky M. Laser remote sensing of atmosheric temperature by observing resonant absorption of oxigen // Appl. Opt. 1981. V. 21, N 11. P. 921–930.
5. Mason J. Lidar measurement of temperature: A new approch // Appl. Opt. 1975. V. 14, N 14. P. 76–78.
6. Wulfmeyer V. Ground-Based Differential Absorption Lidar for Water-Vapor and Temperature Profiling: Development and Specifications of a High-Performance Laser Transmitter // Appl. Opt. 1998. V. 37, N 18. P. 3804–3824.
7. Bosenberg J. Ground-Based Differential Absorption Lidar for Water-Vapor and Temperature Profiling: Methodology // Appl. Opt. 1998. V. 37, N 18. P. 3845–3860.
8. Browell E.V., Ismail S., Grant S.W. Differential absorption lidar (DIAL) measurements from air and space // Appl. Phys. B. 1998. V. 67, N 4. P. 399–410.
9. Dombrowski M., Schwemmer G.K., Korb C.L. Lidar system for measuring atmospheric pressure and temperature // Proc. SPIE. 1990. V. 1222. P. 194.
10. Flamant C.N., Schwemmer G.K., Korb C.L., Evans K.D., Palm S.P. Pressure Measurements Using an Airborne Differential Absorption Lidar // J. Atmos. and Ocean. Technol. 1999. V. 16, N 5. P. 561–574.
11. Riris H., Rodriguez M.D., Allan G.R., Hasselbrack W.E., Stephen M.A., Abshire J.B. Airborne lidar measurements of atmospheric pressure made using the oxygen A-band // Proc. SPIE. 2011. V. 8159. P. 815909.
12. Schotland R.M. The detection of the vertical profile of atmospheric gases by means of a ground-based optical radar // Proc. Third Simpos. on Remote Sens. Environ. Michigan: Ann Arbor, 1964. P. 215–224.
13. Rothman L.S., Jacquemart D., Chance K., Barbe A., Ben-ner D.C., Devi V.M., Birk M., Wagner G., Brown L.R., Toth R.A., Carleer M.R., Auwera J. Vander, Chackerian C., Coudert L.H., Flaud J.-M., Hartmann J.-M., Orphal J., Perrin A., Dana V., Mandin J.-Y., Smith M.A.H., Gamache R.R., Goldman A., Jucks K.W., Maki A.G., Massie S.T., Rinsland C.P., Tennyson J., Tolchenov R.N., Varanasi P. The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2005. V. 96. P. 139–204.
14. Зуев В.Е., Комаров В.С. Статистические модели температуры и газовых компонент атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 264 с.
15. Креков Г.М., Рахимов Р.Ф. Оптико-локационная модель континентального аэрозоля. Новосибирск: Наука, 1982. 199 с.
16. McClatchey R.A., Fenn R.W., Selby J.E.A. / Ed. by A. McIntyre. Optical properties of atmosphere // Report AFCRL-71-0297. Bedford, Mass., 1971. 86 p.
17. Бартошевич С.Г., Бурлаков В.Д., Зуев В.В., Полунин Ю.П., Скрипко Г.А., Урбанович В.С. Мощный квазинепрерывный излучатель на кристалле Al2O3:Ti3+, перестраиваемый в диапазоне 680–960 нм с накачкой лазером на парах меди // Оптика атмосф. 1988. T. 1, № 12. С. 87–93.
18. Басов Н.Г., Ионин А.А., Котков А.А., Курносов А.К., МакКорт Дж.Е., Напартович В.Д., Селезнев Л.В., Туркин Н.Г., Хагер Г.Д. Импульсный лазер на первом обертоне молекулы СО, действующий в спектральном диапазоне 2,5–4,2 мкм. II. Частотно селективный режим генерации // Квант. электрон. 2000. № 10. С. 859–872.
19. Романовский О.А. Анализ систематических ошибок восстановления лидарных профилей концентраций атмосферных газов методом дифференциального поглощения // Изв. вузов. Физ. 2008. № 6. С. 68–73.
20. Endeman M., Byer R.L. Simultaneous remote measu-rements of atmospheric temperature and humidity using a continuously tunable infrared lidar // Opt. Lett. 1980. V. 5, N 10. P. 452–454.