Материалы 18-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 16–20 ноября 2020 г.

(http://conf.rse.geosmis.ru)

XVIII.D.351

Сравнение способов измерения эквивалентного сечения для задач дистанционного зондирования атмосферы

Арумов Г. П. (1), Бухарин А. В. (1)
(1) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Актуальной задачей является поиск оптимальных методов сопоставления физическим параметрам рассеивающих частиц измеряемым коэффициентам обратного рассеяния и экстинкции. Представляется очевидным интерпретация зондирующего объекта в виде среды, состоящей из монодисперсных частиц с минимальным набором оптических характеристик (мнимая и действительные части коэффициента преломления). Идеальной модель рассеивающей среды из монодисперсных частиц можно определить как среду, состоящую из проводящих шаров, шаровых сегментов, имеющих равные поперечный размер и поперечные сечения частиц (эквивалентное сечение). Это эквивалентное сечение может выступать в качестве основной характеристики рассеивающей среды. Следует отметить необходимость постоянства физических и оптических характеристик указанных частиц во время измерений. Тогда КОР и КЭ дают информацию о концентрации частиц в исследуемом рассеивающем слое. Эквивалентное сечение можно измерить с помощью случайного пропускающего экрана (СПЭ) и 3d экрана. При использовании СПЭ эквивалентное сечение можно найти по угловому уширению пучка, распространяющегося в рассеивающей среде. При использовании 3d экранов эквивалентное сечение определяется методами фотометрии. Наиболее наглядным методом является использование обычных снимков рассеивающих частиц с последующей цифровой обработкой указанных снимков. Все указанные способы могут быть использованы для определения сечений несферических частиц. Однако способы с использованием 3d и 2d экранов характеризуются большей областью применения, поскольку меньше зависят от субъективного фактора. Для 2d экрана угловое уширение пучка зависит от отношения моментов второго и первого порядков для сечения частицы. Для 3d экранов эквивалентное сечение определяется посредством эталона. При этом любым рассеивающим объектам, включая несферические, можно поставить в соответствие эквивалентное сечение. Для цифровой обработки снимка требуется алгоритм, который существенно зависит от субъективного фактора.
Работа выполнялась в рамках государственного задания ИКИ РАН, темы «Мониторинг» (госрегистрация № 01.20.0.2.00164).

Ключевые слова: рассеяние, частицы, 3d экраны, обратное рассеяние, экстинкция, эквивалентное сечение, фотометрия, сечение частицы, эталон.
Литература:
  1. Арумов Г. П., Бухарин А. В. Трехмерные экраны для измерения ненормализованных моментов // "Измерительная техника", 2018, №9, С. 44-48.
  2. 2. Paramesvaran K., Rose K. O., Krishna Murthy B. V. Relationship between backscattering and extinction coefficients of aerosols with application to turbid atmosphere //Applied Optics, 1991, Vol. 30, Number 21, P. 3059 - 3071.
  3. Арумов Г. П., Бухарин А. В., Тюрин А. В. Использование статистически неоднородных экранов в задаче калибровки лидара по параметрам изображений частиц для приземного слоя атмосферы // "Измерительная техника", 2014, №3, C. 36-40.

Презентация доклада



Ссылка для цитирования: Арумов Г.П., Бухарин А.В. Сравнение способов измерения эквивалентного сечения для задач дистанционного зондирования атмосферы // Материалы 18-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2020. C. 130. DOI 10.21046/18DZZconf-2020a

Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов

130