Техническая модернизация каналов лазерного зондирования сибирской лидарной станции тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.05, кандидат технических наук Невзоров, Алексей Викторович

• Невзоров, Алексей Викторович
• кандидат технических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат технических наук Невзоров, Алексей Викторович

Введение.

Глава 1. Способы регистрации лидарных сигналов большого динамического диапазона.

1.1. Уравнение лазерной локации.

1.2. Геометрический фактор лидара.

1.3. Отбор фотоэлектронных умножителей, работающих в режиме счета о дноэлектр онных импульсов.

1.4. Способы расширения диапазона линейной работы фотоэлектронных умножителей при регистрации лидарных сигналов.

1.4.1. Оптико-механические методы расширения диапазона линейной работы фотоприемников.

1.4.2. Электронные методы расширения диапазона линейной работы фотоприемников.

1.5. Математические методы устранения искажений лидарных сигналов .39 Выводы.

Глава 2. Оптимизация работы каналов УФ лазерного зондирования на. Сибирской лидарной станции.

2.1. Основы восстановления профилей озона методом дифференциального поглощения.

2.2. Аппаратурная реализация лидара по зондированию стратосферного озона.

2.3. Влияние аппаратурных искажений лидарных сигналов на погрешность восстановления профилей концентрации стратосферного озона.

2.4. Программные и аппаратные способы улучшения точности регистрации лидарных сигналов.

2.4.1. Коррекция лидарных сигналов на просчеты, обусловленные «слипанием» импульсов фотоприемников.

2.4.2. Корректное определение фонового сигнала на конце трассы зондирования и между зондирующими импульсами.

2.4.3. Модернизация приемо усилительного тракта озонового лидара СЛС.

2.4.4. Автоматизация управления работой механического обтюратора.60 2.5. Модернизация УФ лидара для зондирования влажности в тропосфере

Выводы.

Глава 3. Разработка канала зондирования облачности в дневное и ночное время на Сибирской лидарной станции.

3.1. Схемное построение лидара для зондирования характеристик облачности.

3.2. Регистрация сигналов от облаков в дневное и ночное время в видимом и ИЗС - диапазоне спектра.

3.3. Некоторые результаты измерений характеристик облачности.

Выводы.

Глава 4. Разработка автоматизированного аэрозольно-температурного комплекса Сибирской лидарной станции.

4.1. Основы метода восстановления стратосферного аэрозольного слоя и. температуры средней атмосферы из данных лазерного зондирования.

4.2. Общая схема автоматизированного аэрозольно-температурного комплекса и его технические параметры.

4.3. Сравнение компактного лидара на основе Nd:YAG лазера с ■ аэрозольным каналом СЛС на основе лазера на парах меди.

4.4. Автоматизация управления работой системы фотоэлектронной регистрации и оптико-механических узлов компактного лидара на основе Ж: YAG лазера.

4.4.1. Применение электронного управления коэффициентом усиления ФЭУ для расширения диапазона линейной работы фотоприемников.

4.4.2. Разработка автоматизированного юстировочного узла выходного зеркала для передачи лазерного излучения в атмосферу.

4.5. Измерение вертикальных профилей температуры в диапазоне 10-75 км с помощью основного телескопа CJIC.

4.6. Сравнение результатов лидарных наблюдений интегральных характеристик аэрозольного слоя стратосферы в Томске и Минске.

4.7. Вертикальная структура стратосферного аэрозольного слоя по данным стационарных и экспедиционных измерений.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Техническая модернизация каналов лазерного зондирования сибирской лидарной станции»

Актуальность проблемы. Для обнаружения климатоэкологических атмосферных изменений, для оценки степени влияния природных и антропогенных факторов на подобные изменения требуются регулярные длительные измерения параметров атмосферы. Одной из наиболее острых проблем является обнаруженное уменьшение содержания стратосферного озона в умеренных и особенно полярных широтах. Стратосферный озоновый слой, как известно, является единственным природным фильтром, который оберегает биосферу от губительной коротковолновой части ультрафиолетовой солнечной радиации. Поэтому исследование физико-химических механизмов, определяющих изменения озонового слоя, является одной из наиболее актуальных задач физики атмосферы.

Значительное влияние на радиационный режим атмосферы оказывает стратосферный аэрозольный слой (САС). Массовое содержание фонового стратосферного аэрозоля (СА) в десятки раз меньше, чем масса аэрозоля в периоды вулканического возмущения стратосферы. Так, после мощнейшего в XX в. извержения вулкана Пинатубо (июнь 1991 г.) глобальная масса НгЗОд-Н2О стратосферного аэрозоля оценивалась величинами от 21 до 40 Мт, в то время как для фоновых периодов оценки составляют от 0,6 до 1,2 Мт [1]. При этом стратосферная аэрозольная оптическая толща, которая рассматривается в качестве главного параметра, определяющего воздействие стратосферного аэрозольного слоя на радиационный режим атмосферы и климатические эффекты [2], оценивается на длине волны 0,55 мкм для северного полушария фоновых периодов значениями 0,004-0,007, а после извержения вулкана Пинатубо достигала значений 0,2 [1, 3]. В периоды максимального аэрозольного наполнения стратосферы прямыми измерениями регистрируются значительные радиационно-температурные эффекты — уменьшение приземной температуры на несколько десятых градуса вследствие рассеяния вулканогенным аэрозолем коротковолновой солнечной радиации и повышение температуры на несколько градусов на высотах локализации слоя вследствие поглощения РЖ восходящей радиации Земли [4, 5].

Медленные температурные изменения могут быть обусловлены и фоновым аэрозолем при накоплении его содержания в стратосфере в результате роста промышленного производства. Гипотеза об антропогенном увеличении массы фонового СА до 5% в год была высказана на основе сравнения аэрозольного содержания в фоновые периоды 1979 и 1989-90 гг. [6]. По модельным расчетам при ежегодном увеличении антропогенного потока карбонилсульфида в стратосферу на 4,5% к 2050 г. оптическая толща СА увеличится более чем на порядок, и средняя приземная температура уменьшится на 1,5° [7]. В связи с проблемой возможных климатических последствий антропогенного увеличения мощности САС исследованиям в этой области уделяется большое внимание.

Необходимы знания о природе, источниках, характеристиках и динамике фонового СА. Кроме того, фоновый СА необходимо учитывать при модельном анализе баланса малых газовых составляющих атмосферы. С-учетом того, что характеристики САС имеют географические особенности, сезонные и другие циклы изменчивости, необходимы долговременные, в больших пространственных масштабах климатологические исследования САС. При этом, используя СА как трассер динамических процессов в нижней стратосфере, возможно исследовать по широтному градиенту его распределения процессы меридиональных переносов.

Не менее актуальной является проблема уменьшения температуры верхней стратосферы и мезосферы в течение последних 20 лет. Эту тенденцию рассматривают с позиции влияния антропогенного фактора, в частности за счет увеличения содержания «парниковых» газов, участвующих в радиационном выхолаживании средней атмосферы.

Исследованию этих проблем посвящены современные международные программы и проекты, например MAP (программа «Средняя атмосфера»);

SPARC (проект «Стратосферные процессы и их роль в климате»); NDSC (проект «Сеть обнаружения стратосферных изменений»), Европейская сеть аэрозольных исследований EARLINET. Во всех этих проектах и программах определенное место занимают методы лазерного дистанционного зондирования, которые обладают большим пространственным и временным разрешением, а также рекордными концентрационными чувствительностями. Всего по данным Интернет сайта ICLAS [8] (Международная координационная группа по лазерному исследованию атмосферы) на сегодняшний день зарегистрировано 85 лидарных групп, среди которых представлена и Сибирская лидарная станция (CJIC) Института оптики атмосферы Сибирского отделения Российской академии наук (ИОА СО РАН). Большинство лидарных обсерваторий работают в режиме регулярных измерений, так как такой режим необходим для обнаружения эпизодических, кратковременных и долговременных атмосферных изменений, постепенно накапливающихся под действием природных и антропогенных факторов, а так же сезонных, квазидвухлетних и других циклических изменений.

На большой территория России в режиме регулярных измерений стратосферного озона, аэрозоля и температуры работает лишь Сибирская лидарная станция в г. Томске, которая начала свою работу с конца 80-х годов. Многочастотная, многоканальная Сибирская лидарная станция имеет в своем составе главный телескоп диаметром 2,2 м, который осуществляет прием сигналов из стратосферы и мезосферы, а также телескопы меньшего диаметра 0,5 и 0,3 м. Первые профили стратосферного аэрозоля были получены в 1986 году [12], в 1988 году был организован канал зондирования стратосферного озона, а в 1995 году на базе главного приемного телескопа диаметром 2,2 м был разработан канал зондирования профилей температуры в диапазоне 30-70 км. В 1996 году CJIC была включена в число уникальных экспериментальных установок России (per. № 01-64).

Требование регулярности наблюдений параметров атмосферы ставит задачи обеспечения оперативности и надежной работы лидарной техники, для чего необходимо проведение комплексной автоматизации управления работой приемопередающих блоков лидаров. Существует также проблема обеспечения линейного режима работы систем фотоэлектронной регистрации лидарных сигналов в большом динамическом диапазоне. Для этого необходимо применять меры сокращения динамического диапазона лидарных сигналов, так как он может достигать 10-12 порядков, в то время как диапазон линейности современных счетных фотоэлектронных умножителей (ФЭУ) не может превышать 5 порядков.

Учитывая все вышесказанное можно сформулировать цель и основные задачи исследования диссертационной работы.

Цель работы: модернизация каналов лазерного зондирования характеристик атмосферы на Сибирской лидарной станции для расширения числа измеряемых параметров и комплексной автоматизации управления фотоэлектронными и оптико-механическими системами лидарных приемопередатчиков.

В нашем случае под каналом лазерного зондирования мы подразумеваем лидарную систему, обеспечивающую измерение ■ определенного параметра атмосферы: озона, аэрозоля, температуры, облачности или влажности на конкретных длинах волн.

В ходе работы выполнялись следующие задачи: Исследование и отбор счетных фотоприемников, работающих в ультрафиолетовом, видимом и ИК - диапазонах спектра, для установки их на лидары СЛС. ® Разработка и изготовление устройств сокращения большого динамического диапазона лидарных сигналов. ® Оптимизация работы канала зондирования стратосферного озона на основе программных и аппаратных способов повышения точности измерений лидарных сигналов.

• Разработка канала по зондированию профилей влажности в тропосфере, получаемых на основе сигналов обратного комбинационного рассеяния.

• Разработка канала зондирования характеристик облачности в дневное и ночное время. Разработка систем фотоэлектронной регистрации лидарных сигналов и автоматизация управления работой аэрозольно-температурного комплекса на базе приемных телескопов диаметром 0.3 и 2.2 м, позволяющего одновременно получать профили' оптических характеристик стратосферного аэрозоля в диапазоне 10-30 км по обратным сигналам упругого рассеяния и профили температуры в диапазоне 10-75 км по сигналам комбинационного и упругого рассеяния.

• Разработка перевозимого варианта стратосферного аэрозольного лидара на базе приемного телескопа диаметром 0.3 м. для проведения экспедиционных измерений от средних до субполярных широт регионов Сибири с целью климатологических исследований фонового состояния стратосферного аэрозольного слоя.

На защиту выносятся:

1. Способ электронного управления коэффициентом усиления ФЭУ, работающего в режиме счета фотонов, путем подачи управляющих импульсов на фотокатод или первые диноды в зависимости от его конструктивных особенностей и устройства его реализующие, которые позволяют на практике расширить диапазон линейности ФЭУ до пяти порядков.

2. Лидар для зондирования перистой облачности, работающий в режиме счета одноэлектронных импульсов в ближнем ИК диапазоне спектра, обеспечивающий оперативное получение лидарных сигналов с временным разрешением (до 3-х секунд) в дневное и ночное время даже при наличии нижележащих облаков с оптической толщей не более 0.3.

3. Программные и аппаратные способы повышения точности измерений лидарных сигналов за счет корректного определения фона и обеспечения линейной работы ФЭУ. а также коррекции сигналов на просчеты фотоприемников, позволяющие расширить высотный диапазон получения физически достоверной информации о стратосферном озоне с 15-35 км до 10-45 км.

4. Компактный перевозимый макет аэрозольного лидара и полученные с его помощью результаты экспедиционных измерений характеристик стратосферного аэрозольного слоя в разных регионах Сибири от средних до субполярных широт.

Научная новизна работы

• Получен многолетний ряд данных наблюдений за динамикой вертикального распределения озона, аэрозоля и температуры в условиях возмущения стратосферы мощным вулканическим извержением и в фоновых условиях длительного вулканически спокойного периода.

• Разработанная оптико-электронная система одновременной регистрации лидарных сигналов обратного упругого молекулярного рассеяния на длине волны 532 нм в высотном диапазоне 30-75 км и обратного комбинационного рассеяния от молекулярного азота на длине волны 607 нм в высотном диапазоне 10-30 км позволяет одновременно получать из данных лазерного зондирования непрерывный профиль температуры в высотном диапазоне 10-75 км.

• Впервые проведены лидарные климатологические исследования стратосферного аэрозольного слоя от средних до субполярных широт региона Сибири, в условиях длительного вулканически спокойного периода.

Использование результатов работы.

Представленные в работе исследования выполнялись в рамках ряда международных, государственных и региональных программ, среди которых можно отметить: ГНТП России «Глобальные изменения природной среды и климата»; Российско-китайский проект «Лазерные технологии в климатоэкологическом мониторинге»; программу института оптики атмосферы СО РАН SATOR (Stratospheric and Tropospheric Ozone Research); программу Национального американского космического агентства (NASA) LITE (Lidar In-Space Technology Experiment); контракт 352654-A-Q1 с Тихоокеанской Северо-Западной лабораторией Департамента энергетики США по программе атмосферных радиационных измерений (ARM); проект «Оптические комплексные исследования физических механизмов стратосферных изменений» (№ госрегистрации 01.20.04 06059) программы СО РАН 12.3 «Физика атмосферы и окружающей среды»; Международный проект МНТЦ (№ В-1063) «Мониторинг атмосферного аэрозоля и озона в регионах СНГ посредством сети лидарных станций» (CIS-Li Net).

Практическая значимость работы заключается в следующем:

• В результате работы проведено исследование электронных методов расширения диапазона линейной работы фотоприемников, работающих в режиме счета одноэлектронных импульсов. Разработаны и изготовлены устройства расширения диапазона линейной работы фотоприемников в. которых управление фотоэлектронными умножителями осуществляется по фотокатоду или по динодам, в зависимости от конструктивных особенностей разных типов ФЭУ.

• Комплексная автоматизация управления работой систем фотоэлектронной регистрации и процессом юстировки лидарных приемопередатчиков обеспечивает оперативный, не требующий длительных юстировок, режим измерений на CJIC.

• Разработанные устройства электронного управления коэффициентом усиления ФЭУ и автоматизации управления используются в измерительных комплексах Сибирской лидарной станции, которая работает в режиме регулярных измерений в составе сети лидарных станций СНГ (CIS-LiNet).

• Разработан лидар по зондированию параметров облачности, который позволяет регистрировать лидарные сигналы в режиме счета одноэлектронных импульсов в дневное и ночное время с большим временным (до 3 сек.) и пространственным разрешением.

Достоверность результатов работы обеспечивается проработкой методических вопросов получения и регистрации лидарных сигналов; использованием апробированных, развиваемых в ИОА СО РАН методик обработки лидарных сигналов; статистической обеспеченностью экспериментальных данных. Полученные результаты согласуются с результатами измерений лидарной станции Института физики HAH Беларуси г. Минск, и других ср.еднеширотных станций.

Апробация работы. Основные результаты по теме диссертации, полученные автором, опубликованы в 17 статьях в российских научных рецензируемых журналах, сборниках SPIE, ILRC и ARM, докладывались на: I, II, III, IV, V,

VI, VII Межреспубликанских симпозиумах "Оптика атмосферы и океана" (Томск, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999,2000 гг.); III Сибирском совещании по климатоэкологическому мониторингу (Томск, 1999 г); VIII, IX и XI Международных симпозиумах по оптике атмосферы и океана и атмосферной физике (Иркутск 2001 г., Томск 2002 г. и Томск 2004 г.); I и III международной школе молодых ученых и специалистов «Физика окружающей среды» (Томск, 1999 и 2002 г.); 9 Рабочем совещании по атмосферным радиационным измерениям (Туксон, Аризона, США 1998 г.);

VII, VIII , IX и XI Рабочей группе «Аэрозоли Сибири» (Томск 2000, 2001,

2002 и 2004 г.г.); I и II Международной конференции «Окружающая среда и экология Сибири, Дальнего Востока и Арктики» (Томск, 2001 и 2003г.); VII Российско-китайском симпозиуме по лазерной физике и лазерным технологиям (Томск, 2004 г.); 22 Международной конференции по лазерному зондированию (ILRC) в Матера, (Италия 2004 г.); Международной конференции по оптическим технологиям для исследований атмосферы, океана й окружающей среды (Пекин, Китай 2004 г.).

Личный вклад Представленные в данной работе результаты исследований были получены при непосредственном участии автора в осуществлении регулярных лидарных наблюдений озона, аэрозоля и температуры. Автором осуществлена разработка и запуск устройств сокращения большого динамического диапазона, проведена комплексная автоматизация приемопередающего тракта аэрозольно-температурного комплекса CJIC, которая представляет собой разработку устройств управления работой фотоэлектронной регистрации и процессом юстировки лидарных приемопередатчиков, написание программ, управляющих • работой приемопередающего тракта лидара. Автор активно принимал участие в экспедиционных измерениях, проводимых в регионах Сибири (Омск, Сургут, Норильск, Байкал). Работа не могла быть выполнена без помощи коллектива сотрудников лаборатории. Постановка задач и конкретизация направлений исследований осуществлялась чл.-кор. РАН В.В. Зуевым. Неоценимая помощь в проведении натурных исследований и обсуждении результатов была оказана автору д.ф.-м.н. A.B. Ельниковым, к.ф.-м.н. В.Д. Бурлаковым, и к.ф.-м.н. С.И. Долгим.

Структура и объем диссертации Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и приложения. Объем диссертации 128 страниц, она содержит 51 рисунок и 6 таблиц. Список используемой литературы содержит 93 наименования.

Заключение диссертации по теме «Оптика», Невзоров, Алексей Викторович

Выводы

• Модернизация Сибирской лидарной станции позволила измерять вертикальные профили температуры в высотном интервале ~(10-75) км по одновременно регистрируемым сигналам обратного упругого молекулярного рассеяния и сигналам комбинационного рассеяния с использованием одного лазерного источника и общего приемного зеркала. в Осуществлена комплексная автоматизация управления работой системы фотоэлектронной регистрации и процессом юстировки лидарного приемо-передатчика.

• Разработанный лидарный комплекс позволяет осуществлять постоянный контроль за кратковременными и долговременными изменениями характеристик стратосферного аэрозольного слоя и температуры средней атмосферы. в Многолетнее регулярное лазерное зондирование стратосферы над Томском, проводимое на Сибирской лидарной - станции за период более 15 лет, позволяет вывести исследования стратосферного аэрозоля на климатологический уровень. Полученные в одной точке длительные ряды наблюдений отражают не только региональные особенности, но и процессы планетарного масштаба. Аэрозоль в нижней стратосфере средних широт выступает как трассер циркуляционных стратосферных процессов. В его поведении четко проявляется сезонная и квазидвухлетняя цикличность, связанная с изменениями общей циркуляции стратосферы. «Новое» фоновое состояние стратосферы, наблюдаемое в последние годы при длительном отсутствии вулканических возмущений стратосферы характеризуется высокой однородностью в пространственно-временных распределениях стратосферного аэрозоля для всего региона Сибири. Разработанный перевозимый вариант аэрозольного лидара позволил провести исследования характеристик стратосферного аэрозольного слоя от средних до субполярных широт региона Сибири. Результаты измерений показывают однообразный характер установившегося фонового состояния слоя с минимальным аэрозольным наполнением в летне-осенний период, которое характеризуется значениями отношения рассеяния 1,05-1,1 на длине волны зондирования 532 нм.

Заключение

В заключении сформулируем основные результаты работы.

• Разработан стенд по отбору различных типов счетных ФЭУ, позволяющий проводить исследования фотоприемников по спектральной чувствительности и шумовым характеристикам, снимать счетные характеристики и амплитудные распределения, проводить отбор лучших образцов ФЭУ для установки их на лидар.

• Проведены исследования электронных методов расширения диапазона линейной работы для фотоприемников, работающих в режиме счета одноэлектронных импульсов. Разработаны и изготовлены устройства расширения диапазона линейной работы ФЭУ в которых управление фотоэлектронными умножителями осуществляется по фотокатоду или по динодам, в зависимости от конструктивных особенностей разных типов ФЭУ.

• Разработанный лидар на базе эксимерного ХеС1 лазера и приемного телескопа диаметром 0,5 м позволяет восстанавливать профили стратосферного озона в расширенном диапазоне 10-45 км.

• Применение коррекции лидарных сигналов на просчеты ФЭУ, работающих в режиме счета фотонов, обусловленные приемом сигналов большой интенсивности, особенно в нижней части трассы зондирования, позволяет исключить занижение лидарных сигналов, которые при восстановлении профилей стратосферного озона дают отклонения до 30%.

• Автоматизация управления работой механического обтюратора стратосферного лидара дала возможность устранить искажения сигналами большой интенсивности, которые возникают из-за нестабильности открытия пятна изображения оптического лидарного сигнала,

• Применение ацетонового фильтра на лидаре по зондированию влажности в тропосфере обеспечивает полное подавление крыла рэлеевской линии возбуждающего излучения на длине волны 308 нм при сохранении эффективного пропускания КР сигналов на длинах волн 331 и 437 нм.

• Разработана техника и методика лидарных измерений, которая позволяет в дневное время исследовать пространственно-временную динамику геометрических характеристик полупрозрачной облачности, в том числе облаков верхнего яруса сквозь нижележащую облачность, с оптической толщиной не более 0,3 и временным разрешением до 3 секунд.

• По результатам наблюдений 1997-98 г.г. максимальная повторяемость облаков верхнего яруса (Сл+Сл+Сз) наблюдается летом 60%, минимальная зимой - 39%, весной - 47% и осенью 43%. Высоты нижней границы перистых облаков заключены преимущественно в интервале 7-10 км.

• Модернизация Сибирской лидарной станции позволила измерять вертикальные профили температуры в высотном интервале —(10-75) км по одновременно регистрируемым сигналам обратного упругого молекулярного рассеяния и сигналам комбинационного рассеяния с использованием одного лазерного источника и общего приемного зеркала.

• Осуществлена комплексная автоматизация управления работой системы фотоэлектронной регистрации и процессом юстировки лидарного приемо-передатчика.

• Разработанный лидарный комплекс позволяет осуществлять постоянный контроль за кратковременными и долговременными изменениями характеристик стратосферного аэрозольного слоя и температуры средней атмосферы.

• Многолетнее регулярное лазерное зондирование стратосферы над Томском, проводимое на Сибирской лидарной станции за период более 15 лет, позволяет вывести исследования стратосферного аэрозоля на климатологический уровень. Полученные в одной точке длительные ряды наблюдений отражают не только региональные особенности, но и процессы планетарного масштаба. Аэрозоль в нижней стратосфере средних широт выступает как трассер циркуляционных стратосферных процессов. В его поведении четко проявляется сезонная и квазидвухлетняя цикличность, связанная с изменениями общей циркуляции стратосферы. «Новое» фоновое состояние стратосферы, наблюдаемое в последние годы при длительном отсутствии вулканических возмущений стратосферы характеризуется высокой однородностью в пространственно-временных распределениях стратосферного аэрозоля для всего региона Сибири.

• Разработанный перевозимый вариант аэрозольного лидара позволил провести исследования характеристик стратосферного аэрозольного слоя от средних до субполярных широт региона Сибири. Результаты измерений показывают однообразный характер установившегося фонового состояния слоя с минимальным аэрозольным наполнением в летне-осенний период, которое характеризуется значениями отношения рассеяния 1,05-1,1 на длине волны зондирования 532 нм.

Благодарности.

Автор выражает благодарность В.Л. Правдину за эффективное сотрудничество в проведении исследовательских работ по электронному управлению коэффициентом усиления счетных фотоприемников.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Невзоров, Алексей Викторович, 2005 год

1. Lacis A., Hansen J., and Sato M. Climate forcing by stratospheric aerosols // Geophys. Res. Lett. 1992. V. 19. № 15. P. 1607-1610.

2. SatoM., Hansen J.E., McCormick M.P., and Pollack J.B. Stratospheric aerosol optical depths, 1850-1990//J. Geophys. Res. 1993. V. 98. N2 D12. P. 22.987-22.994.

3. McCormick M.P., Thomason L.W., Trepte C.R. Atmospheric effects of the Mt Pinatubo eruption//Nature. 1995. V.373. P.399-404.

4. Labitzke K. and McCormick M.P. Stratospheric temperature increases due to Pinatubo aerosols // Geophys. Res. Lett. 1992. V. 19. №2. P. 207-210.

5. Hofmann D J. Increase in the stratospheric background sulfuric acid aerosol mass in the past "10 years // Science. 1990. V. 248. P. 996-1000.

6. Асатуров M.JI. Влияние стратосферного аэрозоля на климат// Метеорология и гидрология. 1998. 3. С. 5-12.8. http://iclas.hamptonu.edu/Pages/directcn.html

7. Зуев В.Е. Кауль Б.В., Самохвалов И.В., Кирков К.И., Цанев В.И. Лазерное зондирование индустриальных аэрозолей. Новосибирск: «Наука», 1986. 188 с.

8. Инаба X. Обнаружение атомов и молекул посредством комбинационного рассеяния резонансной флуоресценции / Лазерный контроль атмосферы / Под ред. Э.Д. Хинкли. М.: «Мир», 1979. С. 181279.

9. Ипполитов И.И., Комаров B.C., Мицель А. А. Оптико-метеорологическая модель атмосферы для моделирования лидарныхизмерений и расчета распространения радиации // Спектроскопические методы зондирования атмосферы Новосибирск: Наука, 1985. С.4-43.

10. Ельников А.В., Маричев В.Н., Шелевой К.Д., Шелефонтюк Д.И. Лазерный локатор для исследования вертикальной стратификацииаэрозоля.//Оптика атмосферы. 1988. т.1. №4. с. 117-123.

11. Артемьев В.В. Фотоэлектрические счетчики фотонов. Обзор. Оптико-механическая промышленность., 1974. № 1. с. 62-68.

12. Ветохин С.С., Гулаков И.Р., Перцев А.И. Одноэлектронные фотоприемники. М.: Энергоатомиздат, 1996.

13. Зуев В.Е., Зуев В.В. Дистанционное оптическое зондирование атмосферы. Санкт-Петербург.: Гидрометеоиздат. 1992. 232 с.

14. Абрамочкин А.И., Тихомиров А.А. Оптимизация приемной системы лидара. 2. Пространственные фильтры. Оптика атмосферы и океана . 1999. т. 12. ЛМ. с. 345-356.

15. McDermid I.S., Walsh T.D., Apostolos Deslis, and Mary L. White Opticalsystems design for a stratospheric lidar system. Appl. Opt. 1995. V.34. №. 27. p. 6201-6210.

16. Богомолов Г.И, Дубровский Ю.В., Летунов А.А. Импульсное управление усилением фотоэлектронного умножителя. ПТЭ. № 6. 1975' г. с. 187-188.

17. Michael P. Bristow, Donald Н. Bundy, and Anthony G. Wright Signal linearity, gain stability, and gating in photomultipliers: application to differential absorption lidars. Appl. Opt. 1995 V. 34, № 21, p. 4437 4452.

18. Cynthia К. Williamson and Russell J. DeYoung Reduction of PMT signali Viinduced noise in lidar receivers. Proc. of 19 International Laser Radar Conference. July 1998., Annapolis, MD, USA, p.751-754.

19. Правдин B.JI., Зуев B.B., Невзоров A.B. Электронное управление коэффициентом усиления ФЭУ при регистрации лидарных сигналов с большим динамическим диапазоном в режиме счёта фотонов // Оптика атмосферы и океана, 1996. Т. 9. № 12. С. 1612-1614.

20. Likura Y, Sugimoto N., Sasano Y, and Shimzu H. Improvement on lidar data processing for stratospheric aerosol measurements. Appl. Opt. 1987. V.26.№ 24. p. 5299-5306.

21. David B. Harper, Russell J. DeYoung Signal-induced noise effects in a photon counting system for stratospheric ozone measurement. Proc. of 19th International Laser Radar Conference. July 1998, Annapolis, MD, USA, p. 846-852.

22. Yanzeng Zhao Signal-induced fluorescence in photomultipliers in differential absoiption lidar systems . Appl. Opt. 1999, V. 38. № 21. p. 4639 -4648.

23. Nevzorov A.V., Marichev V.N., Khryapov P.A. Programming and instrumental methods for increasing accuracy of receiving and recording of lidar returns Proc. Of SPIE VI Symposium of Atmospheric and Ocean Optics , 23-26 june 1999, p.417-421

24. Гольданский В.И., Куценко A.B., Подгорецкий М.И. Статистика отсчётов при регистрации ядерных частиц. М., Физматгиз, 1959. 411с.

25. Астафуров В.Г., Мицель А.А. Особенности обработки лидарных сигналов при измерении газовых примесей атмосферы // Автометрия. 1984. №1.С.92-97.

26. Межерис Р. Лазерное дистанционное зондирование. М. Мир, 1979, 416 с.

27. Хргиан А.Х. Физика атмосферы. Л;: Гидрометеоиздат, 1969, 648 С.

28. Megie G. et al Nature, 1977, N. 270, P. 329.

29. Uchino О., Maeda M., Hirono M. JEEE J. Qucnt Electr., 1979, V. QE -15, N 10, P. 10 S 4-1100.

30. Third International Lidar Researchers Directory Compiled by M.P. McCormick. NASA, Hampton, Virginia 23681 0001, 1993.

31. Schotland R.M. The detection of the vertical profile of atmospheric gases by means of a ground-based optical radar // Proc. Third Symposium on Remote Sensing of the Environment. Michigan: Ann Arbor. USA. P.P. 215-224. 1964.

32. Зуев В.В., Ельников А.В., Бурлаков В.Д. Лазерное зондирование средней атмосферы / Под общ. ред. В.В. Зуева. Томск: РАСКО, 2002. 352 с.

33. Schotland R.M. Errors in Lidar Measurements of Atmospheric Gases by Differential Absorption//J. Appl. Meteorology. V. 13. P.P. 71-77. 1974.

34. Zuev V.E., Zuev V.V., Makushkin Yu.S., Marichev V.N., Mitsel A.A. Lidar Differential Absorption and Scatterting Technique: Theory // Appl. Opt. V. 22. No 23. P.P. 3733-3741. 1983,a.

35. МежерисР. Лазерное дистанционное зондирование. М.: «Мир», 1987.—550 с. '

36. Глазов Г.Н. Статистические вопросы лидарного зондирования атмосферы. Новосибирск: Наука, 1987. 312с.

37. Коллис Р.Т.Х., Рассел П.Б. Лидарные измерения аэрозольных частиц и газов посредством упругого рассеяния в направлении назад и дифференциального поглощения //Лазерный контроль атмосферы /Под ред. Э.Д. Хинкли. М.; Мир, 1979. С. 91-180. ,

38. Зуев В.В., ЗуевВ.Е. Лазерный экологический мониторинг.- М., ВИНИТИ,1992. 214 с. '

39. АршиновМ.Ю., БеланБ.Д., Давыдов Д.К., Ковалевский В.К., Плотников А.П., Покровский Е.В., Скляднева Т.К., Толмачев Г.Н. Автоматический пост для мониторинга малых газовых составляющих атмосферного воздуха // Метеорол. и гидрол. 1999. № 3. С. 110-118.

40. Operational manual "How To Use Photon Counting Unit C3866", HAMAMATSU

41. Маричев B.H., Зуев B.B., Хряпов П.А., Долгий С.И., Невзоров A.B. Лидарные наблюдения вертикального распределения стратосферного озона над Томском летом 1998 г // Оптика атмосферы и океана, 1999, Т.12., Л'о 5, с. 428-433.

42. Зуев В.В., Катаев М.Ю., Маричев В.Н. Методика восстановления профилей озона из данных УФ-лидара: коррекция на аэрозольную и температурную стратификацию // Оптика атмосферы и океана, 1997, Т.10.,№ 9, с. 1103-1111.

43. Slingo A., Slingo J.M. // Q.J.R. Meteorol.Soc. 1988. V.114.P.1027-1062.

44. Harshvardhan, Randall D.A., Corsetti T.G. et al. // J. Atmos. Sei. 1989. V.46. P.1922-1942.

45. Platt C.M., Young C.A., Carswell A. et al. // Bull. Amer. Meteorol. Society. 1994. V.75. №. P. 1635-1654.

46. Пеннер И.Э., Коханенко Г.П., Шаманаев B.C.// Оптика атмосферы и океана. 2000. Т:13. №4. С. 379-385.

47. Platt С.М., Scott J.C., Düley A.C. // J. Atmos. Sei. 1987. V. 44. №4. P. 729747.

48. Кравец JI.B., Маринушкин В.H., Смирнов Н.Д. // Радиационные свойства перистых облаков. М.: Наука, 1989. С. 87-99.

49. Кравец Л.В. // Изв. РАН. Сер. ФАО. 1994. Т.30. №2. С.219-222.

50. Зуев В.В., Андреев М.И., Бурлаков В.Д. и др. // Оптика атмосферы и океана. 1998. Т.П. №5. С.477-479

51. Nikolas F., Bissonnette L.R., Flamant P.H. // Appl. Optics. 1997. V. 36. N15. P. 3458-3468.

52. Ельников A.B., Зуев B.B., Маричев В.Н. // Оптика атмосферы. 1991. Т.4. ЛЬ2. С. 201-209.

53. Зуев В.В., Кавкянов С.И., Креков Г.М. // Изв. АН СССР. ФАО. 1983. Т. 19. ХоЗ. С. 255-266

54. Брансье Г., Соломон С. Аэрономия средней атмосферы. JI.: Гидрометеоиздат, 1987. 414 с.

55. Hahii С. J., Warren S. G., London J. et al. Atlas of simultaneous occurrence of different cloud types over land. Boulder. NCAR Techn., Note TN241-STR, 1982. 21p.+188 maps.

56. Справочник по климату СССР. Вып. 20. Часть V. Облачность и атмосферные явления. Л.: Гидрометеоиздат. 1970, 323 с.

57. В.В. Зуев, В.Е. Зуев, В.Д. Бурлаков, С.И. Долгий, А.В. Ельников, А.В. Невзоров Климатология стратосферного аэрозоля и озона по данным многолетних наблюдений на Сибирской лидарной станции //Оптика атмосферы и океана. 2003. т.16. №8. с.719-724.

58. Ю-Чжен Лю. Г. Гибсон Микропроцессоры семейства 8086/8088 // Москва. Радио и связь. 1987. с. 343-348.

59. Новаченко И.В., Телец В.А. Микросхемы для бытовой радиоаппаратуры Москва. Радио и связь. 1992. с. 40-49.

60. Петровский И.И., Прибыльский А.В., Троян А.А., Чувелев B.C. Логические ИС КР1533, КР1554. Справочник. В двух частях. ТОО «БИНОМ», 1993. 496 с.

61. Hitchman М.Н., McKay М., Trepte C.R. A climatology of stratospheric aerosol // J. Geophys. Res. 1994. V. 99. № D 10. P. 20689-20700.

62. ZuevV.V., Burlakov V.D., El'nikov A.V., IvanovA.P., Chaikovskii A.P., Shcherbakov Y.N. Processes of long-term relaxation of SAL in Northern Hemisphere midlatitudes after a powerful volcanic eruption // Atmos. Environmental, 2001. V. 35. P. 5059-5066.

63. Зуев В. В., Ельников А. В., Бурлаков В. Д. Стратосферный аэрозольный слой над г. Томском (56,5° с.ш., 85,0° в.д.) по результатам наблюдений на Сибирской лидарной станции в 1986-1997 гг. // Оптика атмосферы и океана. 1999. Т. 12. № 3. с. 268-274.

64. JagerH. and HomburgF. A new aerosol background level in the stratosphere? Lidar observations of the period 1976 to 1997//19 ILRC Abstracts of Papers. Langley Research Center. Hampton, Virginia. 1998. P. 335-338.

65. Kent G.S. and Hansen G.M. Multiwavelength lidar observations of the decay phase of the stratospheric aerosol layer produced by the eruption of Mount Pinatubo in June 1991 //Applied Optics. 1998. V. 37. № 18. P. 38613872.

66. Andrews D.G., Holton J.R. Leovy C.R. Middle atmosphere dynamics. Academic Press, San Diego, Calif. 1987.

67. Trepte C.R., ThomasonL.W. and Kent G.S. Banded structure in stratospheric aerosol distributions // Geophys. Res. Lett. 1994. V. 21.№ 22. P.P. 2397-2400."

68. Kent G.S., Trepte C.R., Lacker P.L. Long-term Stratospheric Aerosol and Gas Experiment I and II measurements of upper tropospheric aerosol extinction//J. Geophys. Res. 1998. V.103. №D22. P.28863-28874.

69. Philbrick C.R., Schmidlin F.E., Grossmann K.U., Lange G., Offermann D., Baker K.D., Krakowsky D., von Zang U. Density and temperature structure over Northern Europe // J. Atmosph. And Terrest. Physics. 1985. V. 47. No.1-3. pp. 159-172.

70. Зуев B.B., Маричев B.H., Бондаренко С.Л. Исследование точностных характеристик восстановления профилей температуры по лидарным сигналам молекулярного рассеяния // Оптика атмосферы и океана. 1996. Т.9. №12. СС.1615-1619.

71. Hauchecorne A., Maillard A. A 2-D dynamical model of mesospheric temperature inversions in winter . // Geophys. Res. Lett., 1990: Vol. 17,: pp.2197-2200.

72. Standford M.C. Laser scatter measurements in the mesosphere and above. -j. Atmosph. Terr. Phys. V.29, p. 1657-1662, 1967.

73. Hauchecorne A., Chanin M.L. Density and temperature profiles obtained by lidar between 35 and 70 km. Geophys. Res. Lett., v.8, p. 565-568, 1980.

74. Third international lidar researchers directory. Compiled by M.P. McCormick/- Hampton, NASA, 1993, 181 p.

75. Зуев В.В., Бурлаков В.Д., Бондаренко С.Я. и др. Лазерное зондирование температуры средней атмосферы по молекулярном}^ рассеянию света. -тезисы докл. III Межреспубл. Симпозиума «Оптика атмосферы и океана» Томск, 1996, с 140.

76. Зуев В.В., Андреев М.И., Бурлаков В.Д., Ельников А.В., Невзоров . А.В., Смирнов С.В. Лидарная система для исследования облачности вдневное и ночное время // Оптика атмосферы и океана. 1998. Т.П. № 5 с. 477-479.

77. Зуев В.В., Бурлаков В.Д., Долгий С.И., Невзоров А.В., Орлова Н.Е. Первые результаты лазерного контроля водяного пара в тропосфере на Сибирской лидарной станции // Оптика атмосферы и океана. 2003. Т.16. №>4с. 374-476.

78. Зуев В.В., Невзоров А.В., Хряпов П.А. Сравнение различных типов фотоэлектронных регистраторов лидарных сигналов при зондировании атмосферного озона // Оптика атмосферы и океана. 2000. Т.13. № 11с. 1030-1033.

79. Бурлаков В. Д., Долгий С.И., Невзоров А.В. Модернизация измерительного комплекса Сибирской лидарной станции озона // Оптика атмосферы и океана. 2004. Т.17. № 10 с. 857-864.

80. Зуев В.В., Зуев В.Е., Бурлаков В.Д., Долгий С.И., Ельников А.В., Невзоров А.В., Правдин B.JI. Лидарные исследования характеристик фонового стратосферного аэрозоля над регионами Сибири // Оптика атмосферы и океана. 2003. Т.16. № 2 с. 126-130.

81. Atmospheric and Ocean Optics. Atmospheric Physics" Tomsk, 2004. V.5743. P.485-491.

82. Костко O.K., Портасов B.C., Хаттанов В.У., Чаянова Э.А. Применение лазеров для определения состава атмосферы. Под ред. Захарова В.М. Гидрометеоиздат, Ленинград, 1983 г. 216с.

83. Балин Ю.С., Ершов А.Д., Коняев П.А., Ломакин Д.С. Контроль скорости перемещения атмосферных аэрозольных образований с использованием видео- и лидарной информации //Оптика атмосферы и океана. 2004. Т.17. № 12 с. 996-1002.