Представлены результаты двухчастотного лидарного зондирования атмосферы, полученные на лидарной станции Камчатки (52°58¢17¢¢ с.ш., 158°15¢07¢¢ в.д.). Регистрация сигналов рассеяния проводилась в интервале высот 25–600 км. Использованы лазеры с излучением на длинах волн 532,08 и 561,106 нм. Исследовались формирование аэрозоля в средней атмосфере и резонансное рассеяние на возбужденных ионах атомарного азота и кислорода в верхних слоях атмосферы. Выраженные светорассеивающие слои были обнаружены в области 200–400 км. Их появление обусловлено наличием возбужденных состояний ионов атомарного кислорода и азота. Обсуждается разница в значениях сигнала на двух длинах волн. Предложен механизм формирования сигнала, приведена оценка значений сигналов на двух длинах волн.
атмосфера, ионосфера, лидар, зондирование, рассеяние
1. Бычков В.В., Непомнящий Ю.А., Пережогин А.С., Шевцов Б.М. Лидарные сигналы верхней атмосферы и возможный механизм их формирования // Оптика атмосф. и океана. 2015. Т. 28, № 3. С. 210–214; Bychkov V.V., Nepomnyashchiy Y.A., Perezhogin A.S., Shevtsov B.M. Lidar returns from the upper atmosphere and possible causes of their generation // Atmos. Ocean. Opt. 2015. V. 28, N 4. P. 303–307. DOI: 10.1134/S1024856015040041.
2. Бычков В.В., Середкин И.Н., Пережогин А.С., Шевцов Б.М., Маричев В.Н. Лидарные исследования резонансного рассеяния в атмосфере на возбужденных ионах атомарного кислорода и азота // Оптика атмосф. и океана. 2017. Т. 30, № 3. С. 209–213. DOI: 10.15372/AOO20170304.
3. Bychkov V.V., Perezhogin A.S., Seredkin I.N., Shevtsov B.M. On the role of the method of measuring the background signal in the lidar measurements of the upper atmosphere // Proc. SPIE. 2017. V. 10466. 1046677. DOI: 10.1117/12.2292675.
4. Bychkov V.V., Perezhogin A.S., Seredkin I.N., Shevtsov B.M. Appearance of light-scattering layers in the thermosphere of Kamchatka during the autumn of 2017 // Proc. SPIE. 2018. V. 10833. 10833A4. DOI: 10.1117/12.2504539.
5. Kramida A., Ralchenko Yu., Reader J., NIST ASD TEAM. NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.5.2) // National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg. URL: https://physics.nist.gov/asd (last access: 19.05.2020).
6. Яковец А.Ф., Водянникова В.В., Нурмухмбетова К.Ж., Гордиенко Ш.И., Литвинов Ю.Г. F-область ионосферы на восходе Солнца // Изв. Национальной академии наук Республики Казахстан. Сер. физ.-мат. 2012. № 4. C. 3–9135.
7. Richards P.J. Reexamination of ionospheric photochemistry // J. Geophys. Res. 2011. V. 116, N A08307. P. 1–14. DOI: 10.1029/2011JA016613.
8. Deminov M.G. Earth's ionosphere. in: Plasma heliogeophysics. M: Fizmatlit, Moscow, 2008. V. 2, P. 92.
9. Деминов М.Г., Хегай В.В. Аналитическая аппроксимация скорости ионизации авроральными электронами. 1980. Т. 20, № 1. С. 145–147.
10. Rees M.N., Benedict P.C. // J. Geophys. Res. 1970. V. 75. P. 1763.
11. Омхольт А. Полярные сияния / под ред. Я.И. Фельдштейна, Н.Н. Шефова. М.: Мир, 1974. 249 с.
12. Picone M., Hedin A.E., Drob D. NRLMSISE-00 Model 2001. URL: https://ccmc.gsfc.nasa.gov/modelweb/atmos/nrlmsise00.html (last access: 19.05.2020).
13. Авакян С.В., Серова А.Е., Воронин Н.А. Роль ридберговских атомов и молекул в верхней атмосфере // Геомагнетизм и аэрономия. 1997. Т. 37, № 3. С. 99–103.
14. Андреев Г.В. Расчет сечения ионизации электронным ударом для атомов водорода и азота // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2010. Т. 1, № 1. С. 263–264.
15. Щефов Н.Н., Семенов А.И., Хомич В.Ю. Излучение верхней атмосферы – индикатор ее структуры и динамики. M.: GEOS, 2006. 740 с.
16. Константинов О.В., Матвеенцев А.В. Гигантское сечение резонансного рассеяния электромагнитных волн электроном в металлическом или полупроводниковом кластере // Письма в ЖТФ. 2010. Т. 36, № 22. С. 17–20.