Лазерные, оптические и акустические технологии дистанционного изучения атмосферы

Цель проекта направлена на разработку лазерных, оптических и акустических методов зондирования атмосферы и проведение систематических наблюдений за климатообразующими атмосферными параметрами. В процессе достижения цели проекта планируется проведение измерений охватывающих практически все атмосферные слои вплоть до мезосферы и создание аппаратуры, методик, алгоритмов для средств контроля базирующихся как на Земле, так и на ее орбите. Решаемые задачи включают: определение микрофизических характеристик кристаллов облаков (в том числе большого размера) по данным спутникового лидарного и радиометрического зондирования; создание на базе Сибирской лидарной станции аппаратуры и методик определения температуры стратосферы и тропосферы, профилей плотности атмосферы, скорости ветра с использованием эффекта Доплера и молекулярного частотного фильтра дискриминатора, профилей температуры и паров натрия в мезосфере, а также для определения концентрации паров мезосферных металлов по резонансной флуоресценции. Решаемые задачи включают: проведение измерений и накопление данных по вертикальному распределению и общему содержанию озона, выявление кратковременных возмущений атмосферы, накопление новых знаний об особенностях изменчивости состояния и свойств средней атмосферы региона Западной Сибири, включая данные по аэрозолю и температуре; систематические наблюдения за небом средствами ПЗС фотометрии, разработку методик кратковременного прогноза перемещения облаков нижнего яруса, изучение эффекта зеркального отражения и создание бистатического лидара для зондирования нижних слоёв атмосферы с применением широкоугольного детектора изображений на основе ПЗС матрицы. Решаемые задачи включают: экспериментальные исследования пограничного слоя атмосферы средствами акустической диагностики, создание и совершенствование методов и технических средств акустического зондирования атмосферы, комплексный мониторинг средствами акустической и радиометрической диагностики на территориях с различным типом подстилающей поверхности; создание методик и определение возможностей обнаружения стоков и истоков парниковых газов с борта космической платформы, моделирование цикла работы космического лидара с учетом подстилающей поверхности и глобальных атмосферных моделей, выработка требований к космическому лидару для определения концентрации, стоков и истоков парниковых газов. Решаемые задачи включают: проектирование аппаратуры для зондирования атмосферы, использующей маломощные источники излучения, извлечение информации из шумоподобных сигналов, с целью увеличения потолка зондирования атмосферы до 7-10 км, создание доплеровских методов получения профилей скорости ветра, использование 3D-технологии при зондировании атмосферных параметров; формулирование оценки применимости в лидарном зондировании и в решении обратных задач фемтосекундной атмосферной оптики методов управления пространственно-временными характеристиками фемтосекундных импульсов, управления положением зоны филаментации и её протяжённостью, генерации эмиссионных спектров из зоны филаментации, генерации режима сверхизлучения, фемтосекундной лазерно-индуцированной флуоресценции, фемтосекундной спектроскопии лазерно-индуцированного пробоя; определение характеристик принципиально новых технических устройств для дистанционного зондирования атмосферы мощными фемтосекундными импульсами