Зуев В.Е., Креков Г.М. Оптические модели атмосферы

Серия Современные проблемы атмосферной оптики том 2. - Л.: Гидрометеоиздат, 1986. -256с.Монография посвящена последовательному изложению проблемы построения оптической модели атмосферы на основе привлечения статистически обеспеченных данных о ее составе. Анализ проблемы приведен как для дисперсных сред (дымки, облака, туманы, осадки) с учетом характерных особенностей их микрофизической структуры (концентрации, спектра размеров частиц, коэффициентов преломления материала), так и газовых компонент атмосферы на основе современных представлений о их высотных вариациях в атмосфере.
Значительное внимание уделено вопросу влияния исходных микрофизических и метеорологических данных на достоверность модельных оценок. Приведен обширный материал, иллюстрирующий высотное и спектральное поведение основных оптических параметров дисперсной и газовой фракций атмосферы, а также примеры их практического использования, в первую очередь, в задачах лазерного зондирования атмосферы.
Книга рассчитана на широкий круг читателей, работающих в области оптики и спектроскопии атмосферы, метеорологии, астрофизики, оптико-электронной и лазерной техники, а также на студентов старших курсов соответствующих специальностей.Содержание.
Предисловие.
Общая характеристика проблемы распространения оптического излучения в атмосфере.
Основные явления и эффекты взаимодействия оптического излучения с атмосферой.
Молекулярное поглощение.
Аэрозольное рассеяние.
Молекулярное (рэлеевское) рассеяние.
Комбинационное рассеяние.
Математическое описание взаимодействия оптического излучения с атмосферой.
Методика расчета аэрозольных оптических параметров.
Рэлеевское рассеяние.
Комбинационное рассеяние света.
Микрофизическая модель атмосферного аэрозоля.
Концентрация аэрозольных частиц.
Пограничный слой атмосферы.
Слой турбулентного перемешивания.
Тропосфера и стратосфера.
Средняя атмосфера.
Спектры размеров частиц.
Аналитические модели функции распределения.
Эмпирическая параметризация функций распределений аэрозольных частиц.
Глобальные модели распределения частиц по размерам.
Пограничный слой атмосферы.
Слой турбулентного перемешивания.
Верхняя тропосфера и стратосфера.
Влияние влажности на микроструктуру аэрозоля.
Оптические постоянные аэрозольных частиц.
Химический состав атмосферных аэрозолей.
Обоснование модели оптических постоянных.
Трансформация оптических постоянных аэрозоля в поле переменной влажности воздуха.
Влияние выбора микрофизической модели аэрозоля на точность прогноза оптических параметров.
Влияние фракционного и химического состава аэрозоля.
Мелкая фракция.
Грубодисперсная фракция.
Оптическая эффективность различных фракций.
Химический состав частиц.
Оптические параметры двухслойных частиц и влияние ядер конденсации
Трансформация оптических свойств аэрозоля в поле переменной влажности воздуха.
Влияние влажности на характеристики локационного рассеяния атмосферного аэрозоля.
Высотная оптическая модель атмосферного аэрозоля.
Развитие методологии построения высотных оптических моделей атмосферного аэрозоля.
Вертикальная стратификация оптических характеристик аэрозоля в диапазоне волн 0,248—10,6 мкм.
Адекватность моделируемых оптических параметров свойствам реальной атмосферы.
Общая характеристика поглощения энергии оптических волн газовой атмосферой.
Вычисление параметров линий и коэффициентов поглощения молекул атмосферных газов.
Колебательно-вращательное уравнение Шредингера.
Методы решения уравнения Шредингера.
Некоторые результаты теории КВ-спектров молекул.
Интенсивность спектральной линии.
Полуширина и сдвиг линий поглощения в КВ-спектрах.
Форма контура спектральной линии.
Экспериментальные методы определения коэффициентов поглощения атмосферных газов.
Лазерная спектроскопия.
Фурье-спектроскопия.
Сравнение различных методов измерения коэффициентов поглощения.
Таблицы параметров спектральных линий атмосферных газов
Оптические модели газовой атмосферы.
Основные определения. Коэффициент поглощения, спектральное пропускание. Функция пропускания.
Методы расчета функций пропускания.
Приближенные методы расчета функций пропускания.
Метод прямого расчета.
Расчет атмосферного пропускания для.узкополосных лазерных источников.
Особенности поглощения лазерного излучения в атмосфере.
Поглощение лазерного излучения по наклонным трассам.
Атмосферное пропускание резонансного узкополосного лазерного излучения с гауссовским спектром.
Влияние вариаций метеопараметров на прозрачность атмосферы.
Поглощение интенсивного лазерного излучения в атмосфере
Примеры оптических моделей газовой атмосферы.
Список литературы.
Предметный указатель.