Способ дистанционного определения параметров атмосферы

%з 1( Л К) = Р,(Л,)К(Л 1)т(Л,)Т(Л ц р )У(Л ц )лКН 1) хх( ) А/К 7с 1 Ч 11 зхгучдемдн мощ 1 ость Возбужд дюще г ла з е р но го йч пул ьс д;расстояние;пропускдцие всей Оптиеской 1 системы,прострдцственное рдзрещецие;прозрачность атмосферы;эффективная апертура приемника;ге 1.ет 1 п еский фактор;КО цдец твдд 11 Я 1 д 111 ерецци 11 ьное сечениерассеяния назад исследуемого 20компоцецта. урд 1 ц.цие д:я моццогти прицимаемо- гО цз:1 У ция С 1 Г цд 1.О.еку.дх кисцоРОДдЧцц 111 вОц 11 д , еЗОзгУжг 11- ЕМ О ГО 191 УвИв .,1ИОЙ ПОЛНЫ 1имеет глоду 1 и 1 иг 1 Р Г л-, ) = Р ( Л 1;( Л) г Гл,) 1( Л , )1(Л К)л К 11 ГК)( -- )дА/К Г 2)Р(Л 1, К) Р (Л )Отцощеце(71) 1 (Лг) 1 Л, Р(Л) Г(Л 1 ") "1 ГЛ 1 1(Л о ) Г( Л 1,)35 обозцдче 1 через 7 ,10Отноцсци прозрачностей Т( Л 1 ) г/1 ( Л 7 ) можно гчи тать рдпцым едец 111 е так кдк участки :пектрд с иинами в лны Л 1 и Л, лежат в цепоср дгтвецОцои близости Друг От друга в 11 кале 45 длин волн зд счет подбора волн возбуждающего излучения. 11 д фиг, 1 показдны частотные сдвиги О - ветвей колебательно-врдщатель 5 ных спектров комбинационного рдссеяниг молекул дзота (1 г), кислорода (0) и молекул паров воды (Н 70) относительно частоты возбужггдкпего излучения.Из фиГ, 1идно тО пля Л 1 можнОподобрать тдкую Л, что=100 А и й, - Л , - + 110 А,Прецебре 11пектрдь цм ходомпрозрдчцст 1 ц 111 г Рцдле длин вол 100 А вцогит опибку менее 17 (Зуев В.Е. Распространение лазерного излучения в атмосфере. - И.; Радио и гцязь, 1981).Оптимальная разница между частотами лазерного излучения г =- го Т- 2213,5 смКОЗРфИЦИЕцтами и постоянными величинами, входящими в уравнение (г) для ростоты расчета можцо пренебречьДалее цормируем функцию Е (К) на начальную точку и считаем, что распределение концентрации кислорода в 71;осфере является постоянным вдоль Гризонтальцой трассы зондирования ипи может быть задано априорно для вертикальной или цдклонцой трассы, 7 (К) Р(Л,о, К) Р(Лог, К.)( Л ) М ц ( К )В ур;н и ец ие (4) входит ц е О пр елец ццым отношение прозрачностей1(1,) /Т (Л )пдйдем отнощеиие ВГк) Р (Л.К) В(К)Р 1(Л , 17, К) и В(К ) мощность принимаемого излучения СИР на молекулах азота (117) с длиной волны Лг уН 7 ф возбуждаемого излучение с длиной полны Л(/ о 7 е 1 7 э К)Р(3 э, К) - сумма мощностей при 7:имдемого излучения в стоксовой (в 1) и дцтистоксовой (дз 1:) полосах чисто ц 1 а 1 дельного спектра СКР на молекулах азота и кислорода, возбужддемых илучением с длигОй волны Выделяемые участки спектра чисто црдщательцой полосы СКР на молекулах кислорода и азота, возбуждаемого излучением с длиной волны Л выбраны таким образом, что интенсивность стоксового участка падает с ростом температуры, а ацтистоксового - растгет, сумма же интенсивностей стоксового и ацтистексового участков вращательной полосы СКР на молекулах азота и кислорода от температурь 1 не зависит.В итоге имеем(4) примет следующий вид: Таким образом, распределение концентрация паров воды вдоль трассьзондирования относительео начдг,цойточки описьвается урдвцеесис и 1 с ь,в правую часть которого входят всеизмеряемые величины. 20Температура дтмосферье определяется из отцопееция иетецсивностей рассеянного излучения В стоксовой и ацтистоксовоп полосах чистс црапдтельного спектрэ спонтанного хо 1)еецдциоцного рассеяния света,Коэфл 1)иелЬт обрдтноге рассеянияна 11 ле 11 Р волем езлучения передатчиКа лЬ ИЭМЕрЛЕТСЛ ПО ОтцОШЕНееЮ СИГНаЛанесмещецного рассеяния к сигналу чис- З 0то врапеательной полосы СКР.Использованее способа обеспечиваетследующие преигуществд: возможностьопределения больпеего числа атмосферных параметров одцовременцо за счетиспользования дэроэольного рассеянияи спектров комбицационцого рассеянияатмосФерных газов; увеличение точности измерений зд счет у етд проэрач- /ности атмосферы, опредРллемой в процессе самих иэмеренепе; позволяет работать с фиксированными по частотелазерами не требунпееиии цастройКИ На коепеле 1 1 1 ь ли(иц е 1(елрР Гтроь 1(и ч дс тс -ТЫ В ПРВЦРСРР ИЗМЕРЕНИЙ,Ф о р м у л д и ч о б р ь т Р н и лСПОСОб ЛцстдцццоццОГО ОПГРГРЛ цияьеардмР трон дтмо(.фРры О( новдццые 1 ц;1посылке в атмосферу импульса моееохрезмдтического излучения ультрафиолетового или вилеемого диапазона спектра,измерении интенсивностей рассеянногоизлучения в полосах чисто вращательного спектра спонтанного комбинационного рассеяния света, по которым определяют распределение температуры,О Т-Л ИД Ю З И й С Я ТРМ ЧТОС ЦЕЛЬЮ ПОВЬП(се:ИЛ ТОЧВОСТИ ИЭМ. ГРЦИйи увеличецпл числа 1 эмерлРмье ц,рдметров, В атмосферу одцовреь( ццс по ы ЛНЮТ ВТОРОИ 1 ОИУ)1 лС МОЬОХЕОМДТЬЬьСКОГО ИЭ 1 УЧЕЦИЛ, ВОЛНОВОЕ ЧИСЛО КОТОРОГО ЦаХОЛИЧСЯ В СЛЕДУЮ)ПЕЬЬ Спотнвщсции с Волновым числом первого 1.пульса ъ - сl = 2213 5 сминтецсивцостьг 1излучения чисто Врдщдтельнс го спе страспонтанного комбицдциоцного рассеянияЦа МО ЬРКУЛаХ аЗОта П КИСЛоРОДД ИЭМРГЧ -ют от излучения импульса с больпцсмволновым числом, от этого же импульса измеряют "цтсцсивность колебательцо-лращателе ного спектра спонтанногокомбинационного рассеяния ца молекулах азота, паров воды и несмещеццоРрассеянное излучение, д от импульсаИЗЛУЧЕНИЯ С МЕНЬПесЛ ВОЛНОВЫМ ЧИСЛОМизмеряют интенсивность излучения колебательно-вращательного спектра спонтанного комбинационного рассеяния ндмолекулах кислорода, и по этим иэмсренньем значениям интенсивностей рассеянного излучения определяют распределение температуры, влажности, коэффициенты ослабления и обратного рдсзк 8 ч Подписно аз 2819 Госуда эводственно-издательский комбинат нйатент", г, У ул Гагарин енно 1303 комитетМосква,о иэобретениям и открытиям при ГКИТ СССР35, Раушекая иаб., д. 4/5