Исследование оптических свойств ледяных кристаллических частиц перистых облаков для интерпретации сигналов лидарного зондирования

Цель работы на 2017 г. - исследование влияния азимутальной ориентации атмосферных ледяных частиц на оптическую модель облака. По результатам проделанной работы показано, что при малых зенитных углах частицы вертикально ориентированный лидар становится нечувствительным к параметрам азимутальной ориентации. Поэтому в рамках проекта был также выполнен расчет оптических характеристик при зондировании перистых облаков сканирующим поляризационным лидаром. Выявлено, что такой инструмент позволяет эффективно определять наличие азимутальной ориентации кристалла, а также восстанавливать параметры такой ориентации. Обнаружено, что полученные оптические характеристики для хаотически ориентированных идеальных гексагональных частиц удается с хорошей точностью аппроксимировать степенными функциями. Результаты расчетов, выполненные в рамках проекта, позволили выявить параметры такой аппроксимации, а также установить ее погрешность. Выявление таких простых аналитических функций является существенным для задач построения эффективных алгоритмов интерпретации лидарных сигналов. Продолжены расчеты, направленные на создание оптической модели неидеальных атмосферных ледяных частиц. Определено, что небольшое отклонение формы кристаллов от идеальной гексагональной призмы приводит к значительному изменению оптических свойств. В частности, выполненный численный расчет показал, что приближение геометрической оптики образует в направлении рассеяния назад пик сингулярности для идеальных частиц и резкий минимум - для деформированных.