Способ зондирования атмосферы

)4 С 01 У 1/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОЬРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИ ОПИСАН ЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ НДИРОВАНИЯи в исследуеастотах двухрассеянногою щ и й с яшности опреи в атмосферн лазерныйодящейся внсированной(54)(57) 1. СПОСОБ 30АТМОСФЕРЫ, путем посылкмую область на разных члазерных лучей и приемаизлучения, о т л и ч атем, что, с целью возмоделения неводной фракциной дымке, посылают одилуч с длиной волны, нахполосе поглощения конде воды до испарения ее капель в исследуемой области, а другой луч, меньшей мощности, посылают до и непосредственно после посылки первого и по отношению мощностей принятого рассеянного излучения от второго луча судят об искомом параметре.2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что более мощный лазерный луч посылают с длиной волны в интервале 2,7-3 7 мкм и с интенсивностью 10 -10 Вт/см при длиз Ф-5 тельности воздействия 510. - 5 1 О с, а рассеянное излучение от второго луча принимают за время, не превышающее 10 с после посылки первого.Предлагаемое изобретение относится к области зондирования атмосферы с помощью оптических методов и может быть использовано в метеорологии, в научных экспериментах и в службах 5 контроля загрязнений воздушного бассейна.Громоздким, но надежным методом измерения, позволяющим не только изучить распределение аэрозоля по разме О рам, но и их структуру, является их непосредственное микрофотографирование в некотором объеме воздуха.К недостаткам фотографического метода следует отнести его громозд кость, тру. эемкость, необходимость большого времени для получения результатов, Кроме этого, данный метод не позволяет дистанционно измерять параметры атмосферных частиц. 20. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению относится способ многочастотного зондирования с последующей машинной обработкой результатов локационных измерений по формулам теории ИИ. По этому способу в исследуемую среду посыпают два или более лазерных пучка с различными длинами волн. По измерениям рассеянного аэрозолем из- ЗО лучения на каждой частоте и с привлечением математического аппарата теории МИ оценивают размеры частиц аэрозоля, При этом предполагается, что излучение не оказывает никакого нелинейного воздействия на аэрозоль вследствие поглощения в частицах,Однако этот способ не дает возможности корректной оценки содержания в дымках и смогах неводной примеси, определяющей степень токсичности дымок, так как чистая вода в атмосфере не является загрязнителем. Обычно твердые частицы в дымках покрыты водной оболочкой либо минералы содержатся. в водных каплях в виде раствора. Поэтому измерение общей массы аэрозоля и суммарного размера его частиц известными способами зондирования не дает достоверной информации 5 О об относительной "загрязненности" дымок и туманов неводными компонентами.Цель изобретения - определение относительного содержания неводной фракции в атмосферной дымке.Цель достигается тем, что как и в известном способе в исследуемую среду посылают 2 монохроматических лазерных пучка на разных частотах и принимают рассеянное излучение. В отличие от известного способа в предложенном посылают один лазерный луч с длиной волны, находящейся в полосе поглощения конденсированной воды, и с интенсивностью и длительностью воздействия, достаточной для испарения капель воды в исследуемой области, а другой луч, меньшей мощности, посылают до и непосредственно после посылки более мощного излучения и по отношению мощностей принятого рассеянного излучения от второго луча судят об искомом параметре.При этом излучение одного из лу - чей имеет длину волны в ближней инфракрасной области в полосе сильного поглощения конденсированной воды с длиной волны, лежащей в интервале 2,7-3,7 мкм, и обладает интенсивностью в интервале 10 - 10 Вт/см при3длительности воздействия 0,510 5 10 с, а рассеянное излучение от второго луча принимают за время, не-6превышающее 10 с после посылки первого. Относительное содержание неводной примеси в атмосферной дымке определяется следующим выражением:-.г И, /21. = иу 7где И, - мощность рассеянного зондирующего излучения, поступившего на приемник в присутствии интенсивного излучения первого луча,ц в ,. мощность рассеянного зон., дирующего излучения, поступающего на приемник вотсутствии воздействия насреду излучения первоголучаг г г гМ=1,57 ш 1) (ш,+2)(шг + 2) (ш - 1)где ш, - показатель преломления водыфш - показатель преломления примеси.Данный способ измерения относительного содержания примеси в атмосферной дымке основан на эффекте изменения амплитуды рассеянного зондирующего излучения от обводненнык частиц и от тех же частиц без водной оболочки, которая выпаривается мощным лазерным излучением.