Дистанционный лазерный мониторинг атмосферного аэрозоля и исследование физических процессов, оказывающих влияние на формирование его вертикальной структуры

Представлены результаты разработки лидарных методов дистанционного зондирования для регулярного мониторинга атмосферного аэрозоля, изучения процессов формирования вертикальной структуры аэрозольных полей в атмосфере, механизмов их переноса и трансформации. В первый год реализации проекта была разработана методика многочастотного зондирования атмосферы с использованием сигналов упругого и рамановского рассеяния в аналоговом и счетно-фотонном режимах работы лидарных систем регистрации, позволяющая восстанавливать из экспериментальных данных оптические и микроструктурные параметры аэрозоля с погрешностью не хуже 10%. Методика была апробирована с использованием мобильного (самолетного-корабельного) многоволнового аэрозольно-рамановского лидара «ЛОЗА-А2» и сканирующего поляризационного многоволнового аэрозольно-рамановского лидара «ЛОЗА-М3». Калибровка и тестовые испытания мобильного (самолетно-корабельного) лидара «ЛОЗА-А2» были проведены в июле 2018 г. в ходе комплексного эксперимента по исследованию атмосферы над оз. Байкал с использованием научно-исследовательского судна «Академик В.А. Коптюг» и стационара «Боярский», расположенного на юго-восточном побережье оз. Байкал. Сделан предварительный анализ полученных данных, который позволил выявить временную динамику формирования сложной высотной структуры аэрозольных примесей от лесных пожаров в акватории озера, обусловленной особенностями прохождения воздушных потоков над гористой местностью. Летом и осенью 2018 г. были проведены первые эксперименты с использованием лидара «ЛОЗА-М3», расположенного в г. Томске (Академгородок), по отработке методики и режимов сканирования. Полученные методико-технологические решения являются основой лидарного комплекса регулярного мониторинга состояния атмосферы над г. Томском для обнаружения источников загрязнения и селекции типа аэрозольных примесей над городом.В отчетный период модернизирован аппаратно-программный блок лидара «ЛОЗА-С» для одновременной регистрации сигналов упругого рассеяния на трех длинах волн и сигналов комбинационного рассеяния на двух длинах волн в едином формате.