Уникальные научные установки

Сибирская лидарная станция (СЛС)

УНУ создана в 1994 году

Данная УНУ была поддержана в рамках мероприятия 1.8 ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы»
Адрес
Руководитель работ
  • 👤Бобровников Сергей Михайлович
  • 📞 (3822)491482
  • bsm@iao.ru
Сведения о результативности за 2016 год (данные мониторинга)
Участие в мониторинге Число организаций-пользователей, ед. Число публикаций, ед. Загрузка в интересах внешних организаций-пользователей, %
да21044.60
Базовая организация

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптики атмосферы им. В.Е.Зуева Сибирского отделения Российской академии наук

Информация об уникальной научной установке (УНУ)

Установка предназначена для проведения регулярных измерений радиационно значимых атмосферных параметров на основе методов и технических средств активного и пассивного дистанционного оптического зондирования атмосферы с целью комплексных исследований физических механизмов атмосферных изменений. Многоканальный измерительный комплекс Сибирской лидарной станции, укомплектованный лазерными источниками, излучающими в спектральном диапазоне 266-1064 нм, и приёмными телескопами на основе зеркал диаметром 2,2; 1, 0,5 и 0,3 метра, позволяет получать оперативную информацию о вертикальном распределении ряда основных радиационно-значимых параметров атмосферы до высот ~80 км. На СЛС измеряются: оптические и микрофизические характеристики стратосферного аэрозоля (данные с 1986 г.), профили концентрации стратосферного озона (с 1989 г.) и температуры в стратосфере и мезосфере (с 1995 г.). Проводятся измерения оптических и геометрических характеристик облачности, включая облака верхнего яруса, как в ночное, так и в дневное время суток, а также профилей влажности в тропосфере. С использованием пассивных спектрофотометрических методов зондирования измеряется общее содержание озона, и двуокиси азота, общее влагосодержание и аэрозольная оптическая толща. Для измерения характеристик тропосферного аэрозоля и зондирования пограничного слоя атмосферы используются стационарный лидар ЛОЗА-S и мобильный лидар ЛОЗА-М2, последний позволяет производить экспедиционные измерения.  Потенциал уникального приемного зеркала СЛС диаметром 2,2 м, обеспечивая регистрацию сигналов упругого молекулярного рассеяния от 20 до 80 км и слабых сигналов комбинационного рассеяния от 0 до 30 км, позволяет оперативно получать непрерывный профиль температуры от поверхности Земли до мезосферных высот около 80 км.

Главные преимущества, обоснование уникальности установки, в том числе сопоставление УНУ с существующими аналогами

По сравнению с другими лидарными обсерваториями России и мира, преимущество и уникальность СЛС определяется комплексным подходом к исследованиям радиационно-значимых параметров атмосферы: озон, газовые составляющие озоновых циклов, аэрозоль, характеристики облачности, влажность и температура. По числу одновременно измеряемых параметров СЛС не имеет аналогов ни в России, ни за рубежом. При этом СЛС является единственной действующей обсерваторией на территории России, где ведутся регулярные аэрономические наблюдения за средней атмосферой. В ходе выполнения проекта предполагается развивать технику и методику определения температуры по распределению интенсивностей линий чисто вращательного спектра спонтанного комбинационного рассеяния (СКР) на молекулах атмосферного азота и кислорода. В настоящее время этот метод является наиболее проработанным, в том числе участниками проекта, и имеет наибольшую популярность среди исследователей международного научного сообщества. Другой важной проблемой, которая может быть решена на базе модернизации существующего лидарного комплекса, является актуальная проблема контроля параметров верхней атмосферы и ионосферы на высотах 80-110 км на базе формирования опорных лазерных звёзд. Проведённые эксперименты и расчёты показывают, что использование мезосферного слоя натрия в качестве трассёра позволяет построить метод дистанционного определения температуры на высотах 80-110 км в зоне расположения ионосферных слоёв D и E, подвергаемых активному воздействию. Интенсивное свечение мезосферного слоя натрия при возбуждении резонансной флуоресценции дублета D2 можно использовать для создания лазерной опорной звезды, необходимой для работы систем адаптивной оптики при решении проблем передачи мощных лазерных пучков через атмосферу. При этом тот же лазерный источник может быть использован как для создания опорной звезды, так и для определения температуры ионосферы при лазерном зондировании. Таким образом, реализация поставленных задач позволит создать уникальную национальную лидарную обсерваторию, которая будет являться базовой основой по всем научно-техническим направлениям для других лидаров в России, а по основным параметрам превысит лучшие зарубежные образцы.

Основные направления научных исследований, проводимых с использованием УНУ

  • Разработка и развитие научных основ, методов и технических средств активного и пассивного дистанционного оптического зондирования атмосферы;
  • Исследования физических механизмов изменений аэрозольно-газового состава и оптико-метеорологического состояния атмосферы на основе комплексного дистанционного оптического мониторинга.

Наиболее значимые научные результаты исследований

На основе статистического анализа данных многолетних регулярных измерений (аэрозоль с 1986 г., озон с 1993 г.) построены региональные сезонные модели характеристик тропосферно-стратосферного аэрозольного и озонового слоев, определены тенденции изменений аэрозольного и озонового слоев в фоновых условиях длительного вулканически спокойного периода 1997-2006 гг., исследованы процессы развития и релаксации аэрозольных возмущений стратосферы после мощнейшего в ХХ веке извержения вулкана Пинатубо (июнь 1991 г.) и серии извержений 2006-2012 гг., исследовано влияние повышенного содержания стратосферного аэрозоля после взрывных извержений вулканов на изменения содержания стратосферного озона и газовых составляющих озоновых циклов.

634055, г. Томск , пл. Академика Зуева, д. 1
📷

Перечень объектов в составе УНУ (9)

Наименование Изготовитель Страна Год выпуска Количество единиц
Лазер твердотельный Q-smart
Назначение, основные характеристики
компания Quantel Франция 2014 1
Лазер «ЛОТИС» LS2131M-20
Назначение, основные характеристики
Лотос ТИИ Белоруссия 2014 1
Стационарный лидар ЛОЗА-С
Назначение, основные характеристики
Россия ИОА СО РАН Россия 2004 1
Мобильный лидар ЛОЗА-М
Назначение, основные характеристики
Россия ИОА СО РАН Россия 2003 1
Лазер Powerlight 9030
Назначение, основные характеристики
США, “Continuum”. Соединённые Штаты Америки 2006 1
Nd:YAG Лазерная система LS-2132T
Назначение, основные характеристики
Беларусь, LOTIS Tii Белоруссия 2007 1
Nd:YAG Лазерная система LS-2134UT
Назначение, основные характеристики
Беларусь LOTIS Tii Белоруссия 2005 1
Лазер эксимерный LPX-120i
Назначение, основные характеристики
Германия Lambda Physik Gmbh Германия 1998 1
Шахта высотного лидара с оборудованием; главное зеркало антенного комплекса Ø 2,2 м с транспортным устройством и дополнительные зеркала Ø 0,5 м и Ø 0,3 м
Назначение, основные характеристики
Россия, Завод оптичес-кого стекла НПО «Рубин», ЛОМО, СКБ НП «ОПТИКА» СО АН СССР, ИОА СО РАН Россия 1988 1

Услуги (8)

Для подачи заявки на оказание услуги щелкните по ее наименованию.
Наименование Приоритетное направление
Облучение образцов лекарственных препаратов лазерным УФ излучением.
- наиболее востребованная услуга
Науки о жизни
Разработка приемо-передатчика и аппаратуры спектральной селекции лидарного обнаружителя азотосодержащих веществ. Отработка методики обнаружения и процедуры оценки чувствительности.
Безопасность и противодействие терроризму
Предоставление данных лидарного зондирования стратосферного аэрозоля.
Рациональное природопользование
Проведение лидарных исследований кристаллических облаков.
Рациональное природопользование
Исследование взаимосвязи экстремальных климатических явлений с динамикой радиационно-активных компонентов атмосферы.
Рациональное природопользование
Натурная апробация методик и алгоритмов определения оптических и микрофизических параметров атмосферного аэрозоля по данным лазерного зондирования
Рациональное природопользование
Проведение лидарных исследований атмосферы в акватории оз.Байкал
Рациональное природопользование
Лидарные данные при многочастотном зондировании атмосферы для апробации разрабатываемых совместных методик определения оптических и микрофизических параметров аэрозоля.
- наиболее востребованная услуга
Рациональное природопользование

Методики (13)

Наименование методики Наименование организации, аттестовавшей методику Дата аттестации
Методика регистрации спектров люминисценции лекарственных препаратов ИСЭ СО РАН 03.03.2008
Методика СКР-зондирования состава атмосферы НПО «Дальстандарт» для применения на территории РФ 20.01.1996
Методика лазерного зондирования температуры по сигналам комбинационного рассеяния на чисто вращательных переходах молекул ИОА СО РАН 01.02.2010
Методика лазерного зондирования температуры по сигналам комбинационного рассеяния на колебательно-вращательных переходах молекул азота ИОА СО РАН 01.02.1995
Методика лазерного зондирования температуры по сигналам молекулярного рассеяния ИОА СО РАН 01.02.1995
Методика поляризационного лазерного зондирования характеристик облачности ИОА СО РАН 01.02.1990
Методика дифференциальной спектроскопии для определения наклонного содержания двуокиси азота в атмосфере ИОА СО РАН 01.02.1996
Методика дифференциального поглощения и рассеяния для лазерного зондирования вертикального распределения концентрации атмосферного озона ИОА СО РАН 15.01.1993
Методика лазерного зондирования оптических и микроструктурных характеристик атмосферных аэрозолей по сигналам обратного упругого и комбинационного рассеяния ИОА СО РАН 15.01.1995
Методика многочастотного лазерного зондирования оптических и микроструктурных характеристик атмосферных аэрозолей по сигналам обратного упругого рассеяния ИОА СО РАН 15.01.1990
Методика одночастотного лазерного зондирования оптических характеристик атмосферных аэрозолей по сигналам обратного упругого рассеяния ИОА СО РАН 15.01.1990
Методика по производству и обработке наблюдений за общим содержанием атмосферного озона Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова (ГГО) 27.06.1983
Озонометр М-124 методика поверки. МИ1244-86 Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова (ГГО) 27.06.1983

Возврат к списку


0 комментариев

Комментарии отсутствуют!

Вы можете оставить свое сообщение первым.

Написать комментарий