Двадцать первая международная конференция "СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
XXI.D.125
Численное моделирование распространения импульсов лазерного излучения в тонких облачных слоях
Чжао Х. (1), Илюшин Я.А. (1)
(1) МГУ имени М.В. Ломоносова, физический факультет, Москва, Россия
Теория переноса излучения(RT)[1,2] - это хорошая развитая теория для оценки энергетических параметров радиационных полей в случайных средах. Она широко применяется как для решения проблем радиационного теплообмена , так и для анализа и интерпретации данных дистанционного зондирования.
Целью данной работы является исследование распространения импульсов лазерного излучения в облачных слоях[3,4] в связи с актуальными в настоящее время приложениями дистанционного зондирования и навигации.
Исследована возможность лазерного импульсного зондирования облачных слоев в горизонтальных направлениях. Проведено компьютерное моделирование распространения импульса в облачном слое прямым численным решением уравнения переноса излучения с учетом поляризации (конечно-разностная схема) и без учета поляризации (статистическое моделирование методом Монте-Карло).Для различных состояний поляризации падающего импульса исследована поляризация поля рассеянного излучения в слое облаков.Сделаны численные оценки спада интенсивности рассеянного поля со временем и пройденным расстоянием в зависимости от толщины облачного слоя. Показана возможность оценки толщины облачного слоя по наблюдениям динамики спада интенсивности рассеяния.
Работа выполнена с использованием оборудования Центра коллективного пользования сверхвысокопроизводительными вычислительными ресурсами МГУ имени М.В. Ломоносова[5].
Ключевые слова: теория переноса излучения, поляризация, Монте-Карло, лазерного излучения
Литература:
- S. Chandrasekhar, Radiative Transfer. Courier Corporation, 1960.
- M. N. Ozisik, "Radiative transfer and interactions with conduction and convection(book- radiative transfer and interactions with conduction and convection.)," New York, Wiley-Interscience, 1973. 587 p, 1973.
- Yaroslaw A. Ilyushin, "Transient polarized radiative transfer in cloud layers: numerical simulation of imaging lidar returns," J. Opt. Soc. Am. A 36, 540-548 (2019)
- Kablukova, E.G., Oshlakov, V.G. & Prigarin, S.M. Monte Carlo Simulation of Laser Navigation System Signals. Numer. Analys. Appl. 16, 208–215 (2023).
- V. Sadovnichy, A. Tikhonravov, Vl. Voevodin, and V. Opanasenko "Lomonosov": Supercomputing at Moscow State University. In Contemporary High Performance Computing: From Petascale toward Exascale (Chapman & Hall/CRC Computational Science), pp.283-307, Boca Raton, USA, CRC Press, 2013.
Презентация доклада
Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов
179