В работе описан созданный ИК-лазер с накачкой импульсным индукционным цилиндрическим разрядом, генерирующий в области 900-2050 нм на переходах атомов Xe I. В качестве активной среды использовался ксенон и его смеси с гелием и аргоном. Проведены экспериментальные исследования влияния состава активной газовой среды на интенсивность излучения атомов Xe I. Спектр генерации состоял из трех линий с длинами волн 904,5; 1733 и 2026 нм. Соотношение интенсивностей сильно зависело от состава активной среды. Длительность оптических импульсов излучения достигала (8 ± 1) нс на полувысоте.
Представлены результаты экспериментальных исследований влияния условий накачки на спектральные и временные характеристики излучения ИК Ar I-лазера при возбуждении активной среды импульсным индукционным продольным разрядом. Получена лазерная генерация на переходах нейтральных атомов аргона на длинах волн 1213, 1240, 1270, 1694, 1791 нм в чистом аргоне и в его двухкомпонентных смесях с гелием и неоном. Длительность оптических импульсов на полувысоте составляла (5 ± 1) нс. Энергия излучения достигала 0,1 мДж.
C 15 по 20 сентября 2019 г. в Институте оптики атмосферы им. В. Е. Зуева СО РАН (г. Томск) прошла XIV Международная конференция по импульсным лазерам и применениям лазеров AMPL-2019. Число участников форума было гораздо больше, чем во все предыдущие годы. Тематика традиционно отражала результаты исследований последних лет: фундаментальные вопросы лазерной физики, физические и химические процессы в активных средах лазеров, новые лазеры и лазерные системы, применения лазеров, создание приборов на основе лазерных источников, новые оптические технологии, проблемы коммерциализации лазеров и приборов на их основе.
Изучены характеристики грозового кучево-дождевого облака, из которого возник водяной смерч над Ладожским озером. Для исследования использованы результаты измерений метеорологического радиолокатора C-диапазона, грозопеленгационной системы и результаты высотного радиозондирования атмосферы. Анализ индексов конвективной неустойчивости показал малую и умеренную вероятность развития мощных конвективных процессов. Впервые применены алгоритмы классификации гидрометеоров и определения восходящих потоков по данным поляризационных характеристик, полученных радиолокатором ДМРЛ-С. С их помощью обнаружено появление крупных ледяных частиц в начале грозовой активности в облаке и зафиксирован протяженный восходящий воздушный поток, связанный со смерчем. Анализ зависимостей частоты молний от различных радиолокационных характеристик показал, что наиболее тесная корреляционная связь наблюдается с количеством крупных ледяных частиц, характеризуемым объемом переохлажденной части облака (выше изотермы 0 °C) с отражаемостью более 50 дБZ.
Разработана низкотемпературная вакуумная кювета длиной 17,5 см со сменными окнами из кварца, ZnSe и KBr для работы с Фурье-спектрометром высокого разрешения Bruker IFS 125M, обеспечивающая пороговую чувствительность к поглощению порядка 10-6 см-1. Кювета позволяет регистрировать спектры поглощения газов в области 1000-20000 см-1 в диапазоне температур от 108 до 298 К с погрешностью контроля температуры ± 0,1 К. В ходе испытаний кюветы Фурье-спектрометром IFS 125M зарегистрированы спектры поглощения 12CH4 в интервале от 9000 до 9200 см-1 со спектральным разрешением 0,03 см-1 при давлении 300 мбар и температурах 298 и 108 К. Эмпирические значения уровней энергии нижнего состояния переходов получены из отношений интенсивностей линий, измеренных при разных температурах.
Для региона Сибири (50-70° с. ш.; 60-110° в. д.) по данным приземных синоптических карт изучена многолетняя (1976-2018 гг.) изменчивость таких характеристик циклонов и антициклонов, как число, среднее многолетнее давление в центрах барических образований, средняя многолетняя продолжительность и траектории их движения. Установлено, что во вторую половину продолжительного периода увеличивается численность циклонов и антициклонов, наблюдается падение давления в центрах циклонов и его рост в центрах антициклонов. Можно сделать вывод, что в это время циклоны становятся более глубокими, а антициклоны - более интенсивными, в то время как их продолжительность воздействия; В течение года антициклональная погода наблюдалась над территорией Сибири чаще, чем циклоническая.
Проанализирована сезонная и долговременная изменчивость параметров энергетического баланса климатической системы Земли: альбедо и солнечной облученности. Показано, что параметрический резонанс климатической системы Земли с долгопериодными приливными колебаниями, а также деформации фотосферы Солнца под влиянием планет-гигантов и малые флуктуации солнечной постоянной могут привести к долговременным изменениям глобальной температуры, наблюдаемым с середины XIX в. Исследованы и физически обоснованы периоды медленных колебаний, приводящие к таким изменениям. Показано, что колебательная модель долговременных изменений глобальной температуры существенно эффективней трендовой, а также что случайные колебания, более чем на порядок уступающие наблюдаемым в эксперименте, с большой вероятностью могут сформировать кажущийся (диффузионный) тренд глобальной температуры, не уступающий предполагаемому в рамках антропогенной версии так называемого глобального потепления.
Работа посвящена принципу построения моделей оптических параметров вулканических облаков для применения в задачах дистанционного зондирования Земли из космоса. Построение моделей осуществлялось для широкого спектра различных вариаций магматических пород и их сочетаний с каплями воды, кристаллами льда и каплями водного раствора серной кислоты. В ходе работы рассмотрены следующие вопросы: принцип взаимодействия электромагнитного излучения с аэрозольными компонентами вулканического облака; смешивание аэрозольных компонентов вулканического облака между собой; использование оптических параметров для моделирования интенсивности излучения на верхней границе атмосферы. Установлено, что выбор модели напрямую влияет на результат получения массовых и микрофизических характеристик вулканического пепла.
По данным многолетних наблюдений на сети станций «МосЭкоМониторинг» рассчитаны эмиссии CO, NO, NO2, SO2, PM10 от городских источников, их пространственное распределение и временная изменчивость. Полученная эмиссионная матрица использована в химико-транспортной модели SILAM для оценки качества воздуха в Московском мегаполисе. По результатам сравнения расчетов с данными наблюдений, проведенных с применением корреляционных соотношений и критерия Стьюдента, выполнена коррекция эмиссионной матрицы. Для оптимизации пространственного распределения источников и величины эмиссий в Московском мегаполисе проведены вычисления полей примесей для летнего и зимнего месяцев по химико-транспортным моделям SILAM и COSMO-ART с использованием как рассчитанных, так и взятых из базы данных инвентаризации TNO эмиссий. Сопоставление результатов этих расчетов позволило снизить неопределенности оценки качества воздуха в Московском регионе.
