Центр лазерного зондирования атмосферы

Руководитель - д.ф.-м.н. Бобровников Сергей Михайлович

Область исследований

Разработка и развитие научных основ, методов и технических средств активного и пассивного дистанционного оптического зондирования атмосферы.
Лазерное зондирование атмосферы и подстилающей поверхности
Исследования физических механизмов изменений стратосферного озонового и аэрозольного слоев, газовых составляющих озоновых циклов и температуры средней атмосферы на основе комплексного дистанционного оптического мониторинга.

Основные результаты

Центром выполнены следующие работы по созданию экспериментальной базы лазерного зондирования атмосферы:

В центре создан многоканальный измерительный комплекс «Сибирская лидарная станция». Комплекс (включен в Перечень уникальных экспериментальных установок России, 1995 г.) обеспечивает измерение оптических и микроструктурных характеристик аэрозоля в высотном диапазоне 5–30 км; вертикального распределения концентрации озона в высотном диапазоне 12–35 км методом дифференциального поглощения; концентрации озона в диапазоне высот 5–20 км; вертикального распределения температуры в диапазоне высот 10–75 км по сигналам комбинационного и молекулярного рассеяния; влажности в тропосфере по сигналам комбинационного рассеяния на молекулах водяного пара и азота; оптических и геометрических характеристик облаков среднего и верхнего ярусов в дневное и ночное время; общего содержания озона; общего содержания и вертикального распределения двуокиси азота в высотном диапазоне 0–50 км методом сумеречной спектроскопии.
Одним из самых ярких достижений в области оптических технологий является создание первого Российского космического лидара «БАЛКАН» на модуле «Спектр» орбитальной станции «МИР». Этот результат вошел в перечень достижений Российской академии наук. Последние разработки – многоволновые наземные лидары серии «ЛОЗА»: стационарный лидар «ЛОЗА-S» (г. Томск) и малогабаритный лидар «ЛОЗА-М2», используемы при проведении выездных полевых экспедиций.
Модернизация поляризационного лидара «Стратосфера» (занесен в каталог «Уникальные научные установки России»), участие в проектировании и запуск в эксплуатацию Малой и Большой станций высотного зондирования, разработка и изготовление лидара для контроля газовых выбросов из труб промышленных предприятий, совершенствование метеолидаров для измерений вертикального распределения температуры, влажности, плотности воздуха, общего содержания аэрозоля.
Модернизация лидара «Стратосфера» позволила реализовать оптико-локационный метод поляризационных исследований анизотропных аэрозольных сред, в основу которого положено измерение матриц обратного рассеяния света.
Метод позволил дистанционно определять пространственную ориентацию несферических частиц. Совместно с кафедрой оптико-электронных систем и дистанционного зондирования радиофизического факультета Томского госуниверситета впервые получены экспериментально обоснованные статистические данные о состоянии ориентации частиц кристаллических облаков.
На основе проведенных исследований предложена новая физическая модель процесса ориентации частиц кристаллических облаков. Модель описывает совместное действие аэродинамических и электростатических сил и впервые объясняет возможный механизм азимутальной ориентации частиц. Характеристики сигнала обратного рассеяния света, рассчитанные с использованием новой модели, соответствуют результатам лазерного зондирования облаков.
Разработан и изготовлен блок спектральной аппаратуры для КР-лидара по заказу Тайваньского Национального университета г. Тайбэй.
Лидар для контроля газовых выбросов из труб промышленных предприятий, сертифицирован в г. Хабаровске в качестве средства контроля.
Многофункциональный лидар «ЛОЗА-S» одновременно регистрирует эхосигналы упругого и молекулярного рассеяния на длинах волн 355, 532 и 1064 нм, а также неупругого (комбинационного) рассеяния на длинах волн 387, 532 нм (азот) и 407 нм (водяной пар). Такая конфигурация длин волн, помимо восстановления оптических параметров делает правомерной постановку обратной задачи по оценке параметров микроструктуры аэрозольных частиц.
Малогабаритный аэрозольно-рамановский лидар «ЛОЗА-М2» в 2009 г. на Международной выставке «Фотоника-09» удостоен диплома как один из лучших отечественных образцов в области лазерного приборостроения.
На основе статистического анализа данных многолетних регулярных измерений построены региональные сезонные модели характеристик стратосферного, аэрозольного и озонового слоев; определены тенденции изменений аэрозольного и озонового слоев стратосферы в фоновых условиях наблюдаемого в 1997–2006 гг. длительного вулканически спокойного периода; исследовано влияние повышенного содержания стратосферного аэрозоля после взрывных извержений вулканов Пинатубо (1991 г.) и Рабаул (2006 г.) на изменения содержания стратосферного озона и газовых составляющих озоновых циклов. Выявлена роль различных фотохимических циклов разрушения озона на разных высотах стратосферы в условиях ее возмущения вулканогенным аэрозолем.


Swiss-Meteo лидар	Обсерватория "Сфинкс", Швейцария, высота 3600 м

Коллектив центра разрабатывает новую технику и проводит научные иследования по лидарному обнаружению сверхнизких концентраций потенциально опасных веществ в атмосфере. На качественно новом уровне продолжаются работы по оснащению Cтанции высотного зондирования новыми измерительными каналами, ведутся работы по повышению измерительного потенциала станции.

Сотрудники

Бабченко Светлана Владимировна, инженер 1 категории, тел: (3822) 491-111 + 12-55, E-mail: bsv@iao.ru
Баженов Олег Елисеевич, нс, тел: (3822) 492-266, E-mail: boe@iao.ru
Башлыкова Вера Кузьминична, техник, E-mail: bvk@iao.ru
Бобровников Сергей Михайлович, гнс, д.ф.-м.н., тел: (3822) 491-452, E-mail: bsm@iao.ru
Бочковский Дмитрий Андреевич, нс, к.т.н., тел: (3822) 491-111 + 10-99, E-mail: moto@iao.ru
Брюханов Илья Дмитриевич, мнс, E-mail: idb@iao.ru
Волков Сергей Николаевич, нс, к.ф.-м.н., тел: (3822) 492-886, E-mail: snvolk@iao.ru
Горлов Евгений Владимирович, снс, к.ф.-м.н., тел: (3822) 491-452, E-mail: gorlov_e@sibmail.com
Долгий Сергей Иванович, снс, к.ф.-м.н., тел: (3822) 491-385, E-mail: dolgii@iao.ru
Жарков Виктор Иванович, снс, к.ф.-м.н., тел: (3822) 491-452, E-mail: zharkov@iao.ru
Зайцев Николай Геннадьевич, нс, к.ф.-м.н., E-mail: ZaicevNG@iao.ru
Куликов Глеб Эдуардович, ведущий инженер, E-mail: gleb@asd.iao.ru
Литвинова Елена Викторовна, техник
Макеев Андрей Павлович, нс, E-mail: map@iao.ru
Маричев Валерий Николаевич, гнс, д.ф.-м.н., тел: (3822) 491-642, 10-99, E-mail: marichev@iao.ru
Матухнов Анатолий Георгиевич, ведущий технолог, тел: (3822) 492-408, 12-51, E-mail: mag@iao.ru
Мурашко Сергей Николаевич, инженер, тел: (3822) 89996194203, E-mail: msn_17@mail.ru
Невзоров Алексей Викторович, снс, к.т.н., тел: (3822) 491385, E-mail: nevzorov@iao.ru
Сальникова Наталья Сергеевна, ведущий программист, тел: (3822) 492-266, E-mail: salnikova@iao.ru
Сваткова Галина Афанасьевна, ведущий электроник, тел: (3822) 491-452, E-mail: gal@iao.ru
Симаков Андрей Георгиевич, программист, тел: (3822) 492-363, E-mail: simakow@iao.ru
Сулакшин Степан Александрович, ведущий инженер
Суханов Александр Яковлевич, снс, к.т.н., тел: (3822) 491-111 + 12-55, E-mail: say@iao.ru
Терентьева Софья Витальевна, инженер 2 категории
Трифонов Дмитрий Александрович, инженер, E-mail: trifonov@iao.ru
Харченко Ольга Викторовна, снс, к.ф.-м.н., тел: (3822) 491-865, E-mail: olya@iao.ru