УДК: 535.343, 551.552.3

Поглощение и излучение инфракрасной радиации атмосферой на протяженных наклонных трассах

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Осипов В.М., Борисова Н.Ф. Поглощение и излучение инфракрасной радиации атмосферой на протяженных наклонных трассах // Оптический журнал. 2014. Т. 81. № 9. С. 35–45.

Osipov V.M., Borisova N.F. Absorption and emission of IR radiation by the atmosphere on extended oblique tracks [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2014. V. 81. № 9. P. 35–45.

Ссылка на англоязычную версию:

V. M. Osipov and N. F. Borisova, "Absorption and emission of IR radiation by the atmosphere on extended oblique tracks," Journal of Optical Technology. 81(9), 510-517 (2014). https://doi.org/10.1364/JOT.81.000510

Аннотация:

Представлен анализ вклада различных механизмов ослабления инфракрасной радиации при определении пропускания наклонных атмосферных трасс. Показано, что для условий аридной зоны существующие модели аэрозольного ослабления существенно занижают его значение в длинноволновом участке спектра. Разработаны алгоритмы быстрых вычислений пропускания и собственного теплового излучения атмосферы на наклонной трассе с учетом конкретных метеоусловий. Согласие с экспериментальными данными достигнуто при использовании мультимодальной модели аэрозольного распределения в приземном слое. Выполнена оценка погрешности расчета пропускания. Представлено сравнение рассчитанных значений пропускания и излучения с результатами, полученными с помощью известных методов расчета. Разработанный комплекс программ использован при создании аппаратуры контроля оптических характеристик наклонных трасс.

Ключевые слова:

атмосферное пропускание, тепловое излучение, наклонная трасса, компьютерное моделирование

Коды OCIS: 010.1300, 010.5620, 010.1110, 300.6340

Список источников:

1. Пхалагов Ю.А., Ужегов В.Н., Щелканов Н.Н. Аэрозольное ослабление оптического излучения в атмосфере аридной зоны // Оптика атм. и океана. 1994. Т. 7. № 10. С. 1318–1329.
2. Осипов В.М. Быстрый метод расчета спектральных функций пропускания для неоднородных атмосферных трасс // Изв. АН СССР. Физ. атмосферы и океана. 1987. Т. 23. № 2. С. 140–147.
3. Osipov V.M., Borisova N.F. Adaptive model of a band absorption – application for calculation of radiative transfer of hightemperature sources // Abstract Intern. Radiation Symp. St.Peterburg: State University, 2000. V. 29. Р. 139.
4. Kneizys F.X., Abreu L.W., Anderson G.P., Chetwynd J.H., Shettle E.P., Berk A., Bernstein L.S., Robertson D.C., Acharya P., Rothman L.S., Selby J.E.A., Gallery W.O., Clough S.A. The MODTRAN 2/3 Report and LOWTRAN 7 Model // PL/GPOS, Hansom AFB, MA 01733010, Contract F1962891C0132, 1996. P. 260.
5. Rothman L.S., Gordon I.E., Barbe A. The HITRAN 2008 molecular spectroscopic database // JQSRT. 2009. V. 110. P. 533–572.
6. McClatchey R.A., Fenn R.W., Selby I.E.A. Optical properties of the atmosphere. AFGL700527, № 331. Anderson G.P., Clough S.A., Kneizys F.X. AFGL atmospheric constituent profiles (0–120 km) // Environ. Res. Pap. 1986. № 954. AFGLTR860110, AD A175173. P. 44.
7. Clough S.A., Kneizys F.X., Davies R.W. Line shape and the water vapor continuum // Atmos. res. 1989. V. 23. № 3–4. P. 229–241. http:/rtweb.aer.com/continuumcode
8. Фирсов К.М., Чеснокова Т.Ю., Бобров Е.В. Сопоставление моделей континуума, используемых для расчета излучения в окне прозрачности атмосферы Земли 8–12 мкм // Сб. тез. межд. симп. "Атмосферная радиация и динамика". Спб: СпбГУ, 2011. С. 94.
9. http://rtweb.aer.com/continuumcode.
10. Зуев В.Е., Макушкин Ю.С., Пономарев Ю.Н. Современные проблемы атмосферной оптики. Спектроскопия атмосферы. Л.:Гидрометеоиздат, 1987. Т. 3. 248 с.
11. Kneizys F.X., Shettle E.P.,Gallery W.O., Chetwynd J.H., Abreu L.W. Selby J.E.A., Fenn R.W., McClatchey R.A. Atmospheric Transmittance/Radiance: Computer Code Lowtran 5. AFCRLRT800067 // Environmental Research Papers. 1980. № 697. 233 p.
12. http://spectra.iao.ru.
13. Зуев В.Е., Комаров В.С. Статистические модели температуры и газовых компонент атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1996. 264 с.
14. Осипов В.М., Борисова Н.Ф. Методика расчета аэрозольного ослабления излучения в атмосфере аридной зоны // Сб. тез. межд. симп. «Атмосферная радиация и динамика». Спб: СпбГУ, 2011. С. 126–127.

15. http://atrad.atmos.iao.ru/modisDB/
16. Иванов В.П. Прикладная оптика атмосферы в тепловидении. Казань: Новое знание, 2000. 357 с.
17. Андреев С.Д., Ивлев Л.С. Моделирование оптических характеристик аэрозолей приземного слоя атмосферы в области спектра 0,3–15 мкм. Ч. III. Результаты моделирования // Оптика атм. и океана. 1995. Т. 8. № 8. С. 1236–1243.
18. Макушкин Ю.С., Мицель А.А., Руденко В.П. Фирсов К.М. Построение статистической модели характеристик молекулярного поглощения // Сборник "Оптико-метеорологические исследования земной атмосферы". Новосибирск: Наука, Сиб. отд., 1987. С. 63–78.
19. Осипов В.М., Борисова Н.Ф. Статистические характеристики поглощения лазерного излучения атмосферными газами // Оптический журнал. 1999. Т. 66. № 11. С. 65–70.
20. Osipov V.M. Borisova N.F., Valiev A.R. Kovchin M. JU, Malov A.M., Sirazetdinov V.S. Automated system for monitoring of atmospheric path optical parameters // Intern. Symp. "Atmospheric radiation and dynamic". Saint-Petersburg: State University, 2013. P. 119–120.