V.E. ZUEV INSTITUTE OF ATMOSPHERIC OPTICS
RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES, SIBERIAN BRANCH
News
21 March 2025
Optics Express: Свойства обратного рассеяния квазигоризонтально ориентированных ледяных кристаллов для сканирующих лидаров с малыми углами наклона. Xuanhao Zhu, А. Коношонкин, Zhenzhu Wang, Н. Кустова, В. Шишко, Д. Тимофеев, И. Ткачев, Yingjian Wang, и Dong Liu
Optics Express: Backscattering properties of quasi-horizontally oriented ice crystals for scanning lidars with small tilt angles. Xuanhao Zhu, Alexander Konoshonkin, Zhenzhu Wang, Natalia Kustova, Victor Shishko, Dmitry Timofeev, Ilia Tkachev, Yingjian Wang, and Dong Liu
Частицы ледяных кристаллов, из которых состоят перистые облака, являются несферическими. Этот факт влияет на радиационный баланс системы Земля-атмосфера, в котором данные частицы принимают участие, отражая солнечное излучение и поглощая длинноволновое атмосферное излучение наряду с другими частицами. Для ледяных кристаллов изменения в форме, размере и ориентации соответствуют различным рассеивающим свойствам, увеличивая неопределенность в оценке излучения и усложняя дистанционное зондирование. Поэтому необходимо разрабатывать точные модели ледяных кристаллов и точно рассчитывать их рассеивающие свойства. Размер ледяных кристаллов значительно больше длины волны лидара, что делает строгие вычислительные методы, основанные на уравнениях Максвелла, неэффективными.
Квазигоризонтальные ориентации ледяных кристаллов традиционно описывались с помощью гауссовского распределения. Однако недавние исследования показали, что экспоненциальное распределение обеспечивает более точное их представление. Ученые Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН в сотрудничестве с китайскими коллегами впервые исследовали свойства обратного рассеяния пластинчатых и столбчатых ледяных кристаллов с экспоненциальным распределением для лидара с углами наклона от 0° до 15° от зенита. Было показано, что использование реалистичного закона распределения существенно влияет на алгоритмы поиска сканирующего лидара, особенно в случае пластинчатых ледяных кристаллов. Полученные новые результаты очень важны для настройки алгоритмов поиска сети микроимпульсных лидаров (MPLNET).
