Излагаются фундаментальные основы дистанционного лазерного зондирования стратосферы. Дано описание структуры, состава, фотохимии, радиационного режима и динамики стратосферы. Рассмотрены основные эффекты взаимодействия лазерного излучения с атмосферой и принципы лазерного зондирования стратосферы. Описаны лидарные методы и аппаратура для определения вертикального распределения аэрозольных параметров, озона, температуры и влажности в стратосфере. Проанализированы и обобщены результаты многолетних исследований проблемы лазерного зондирования стратосферного аэрозольного слоя, озоносферы, влажности и температуры стратосферы, полученные автором в Институте оптики атмосферы СО РАН на созданной под его руководством уникальной Сибирской лидарной станции, дополненные данными исследований, проведённых как в России, так и за рубежом.

Монография представляет интерес для специалистов в области лазерного зондирования атмосферы, аэрономии, климатологии и экологии, а также для аспирантов и студентов.

Табл. 28. Ил. 131. Библиогр.: 459 назв.

Со времени открытия стратосферы прошёл уже целый век. За этот период, конечно, накоплен большой объём информации о структуре, составе и динамике стратосферы. Информация в основном была получена контактными методами с помощью баллонного, самолётного или ракетного зондирований. Все эти данные, их анализ и обобщения приведены в ряде монографий и справочниках.

Современные исследования стратосферы невозможно представить без дистанционных методов лазерного зондирования. Они дают принципиально иную информацию в сравнении с контактными методами, которая охватывает широкий спектр стратосферных изменений от микро- до мезомасштабов. Ясно, что детальный анализ такой информации позволит получить новые знания о механизмах этих изменений. К сожалению, пока в монографиях о стратосфере слабо представлены обобщающие результаты регулярных лидарных стратосферных наблюдений, которые в ряде исследовательских центров проводятся уже много лет. Многочисленные результаты лазерного зондирования стратосферы приведены в основном в разрозненных публикациях.

Наиболее значимой частью стратосферы является стратосферный озоновый слой — озоносфера. Следует подчеркнуть, что практически все стратосферные изменения в той или иной степени отражаются в трансформации озоносферы. Стратосферный озон чутко и быстро откликается на любые внутренние и внешние воздействия. Состояние озоносферы в каждый момент времени зависит от многих параметров, характеризующих различные озоновые фотохимические циклы, радиационно-термический режим и динамику стратосферы, в которых принимают участие практически все её составляющие. Поэтому современные исследования озоносферы, как правило, носят комплексный характер. На такие исследования нацелен ряд международных научных проектов, в частности NDSC (Сеть обнаружения стратосферных изменений). Примечательно, что многие пункты NDSC оснащены лидарными системами, позволяющими получать оперативную и детальную информацию о вертикальном распределении озона, аэрозолей и температуры в стратосфере. Такой же комплексный подход к изучению озоносферы реализован и на Сибирской лидарной станции (СЛС) Института оптики атмосферы СО РАН в Томске, которая включена в официальный «Перечень уникальных научно-исследовательских и экспериментальных установок России» Миннауки РФ. Она создавалась по инициативе основателя и первого директора института, академика Владимира Евсеевича Зуева, который всегда уделял проблемам дистанционного лазерного зондирования атмосферы особое и пристальное внимание.

Регулярный лидарный контроль стратосферы на СЛС начался с 1986 г. Накопленные на СЛС за длительный период лидарные наблюдения легли в основу предлагаемой монографии. Они отражают не только региональные, но и глобальные стратосферные процессы. Поэтому анализ и обобщение данных, полученных в одной точке наблюдения, правомерно связывать с общими процессами в атмосфере Земли…

ПРЕДИСЛОВИЕ
член-корр. РАН, проф. В. В. Зуев

Книги на ту же тему

1. Исследование атмосферного озона, Гущин Г. П., 1963
2. Распространение лазерного пучка в атмосфере, Клиффорд С. Ф., Грачева М. Е., Гурвич А. С., Исимару А., Кашкаров С. С., Покасов В. В., Шапиро Д., Стробен Д., Ульрих П., Уолш Д., 1981
3. Метод характеристик в задачах атмосферной оптики, Сушкевич Т. А., Стрелков С. А., Иолтуховский А. А., 1990
4. Проблемы физики атмосферы. Сборник 5, Кондратьев К. Я., ред., 1967
5. Основы проектирования лазерных локационных систем: Учебное пособие для радиотехнических специальностей вузов, Малашин М. С, Каминский Р. П., Борисов Ю. Б., 1983
6. Статистическая теория лазерной связи, Шереметьев А. Г., 1971
7. Методы и средства лазерной прецизионной дальнометрии, Андрусенко А. М., Данильченко В. П., Прокопов А. В., Пономарев В. И., Лукин И. В., 1987
8. Сигналы и помехи в лазерной локации, Орлов В. М., Самохвалов И. В., Креков Г. М., Миронов В. Л., Балин Ю. С., Банах В. А., Белов М. Л., Копытин Ю. Д., Лукин В. П., 1985
9. Измерение параметров лазеров, Иващенко П. А., Калинин Ю. А., Морозов Б. Н., 1982
10. Лазерные приёмники, Росс М., 1969
11. Моделирование динамики и кинетики газовых примесей и аэрозолей в атмосфере, Алоян А. Е., 2008
12. Проблемы общей циркуляции атмосферы: Труды 3-й Всесоюзной конференции по общей циркуляции атмосферы, Погосян Х. П., ред., 1972
13. Химия нижней атмосферы, Расул С. И., ред., 1976
14. Возможности предотвращения изменения климата и его негативных последствий: проблема Киотского протокола: материалы Совета-семинара при Президенте РАН, 2006
15. Метеорология и климатология: учебник. — 7-е изд., Хромов С. П., Петросянц М. А., 2006
16. Углекислый газ в атмосфере, Бах В., Крейн А., Берже А., Лонгетто А., ред., 1987
17. Лабораторные модели физических процессов в атмосфере и океане, Алексеев В. В., Киселева С. В., Лаппо С. С., 2005
18. Физические процессы в геосферах: их проявление и взаимодействие. (геофизика сильных возмущениЙ) Сборник научных трудов, Зецер Ю. И., ред., 1999
19. Аэрозоль и климат, Кондратьев К. Я., ред., 1991
20. Влияние аэрозолей на среду и морское осадконакопление в Арктике, Шевченко В. П., 2006