zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-263Research ArticleСтатьиВЕРИФИКАЦИЯ АЛГОРИТМА ОБРАБОТКИ ДАННЫХ МНОГОЧАСТОТНОГО ЛИДАРНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ АЭРОЗОЛЯVERIFICATION OF A DATA PROCESSING ALGORITHM FOR THE AEROSOL MULTIFREQUENCY LIDAR SENSINGЛысенкоС. А.LisenkoS. A.lysenkorfe@gmail.comХомичВ. В.KhomichV. V.noemail@neicon.ruИнститут природопользования НАН БеларусиInstitute for Nature Management of the National Academy of Science of BelarusБелорусский государственный университетBelarusian State University201810032020853492499Copyright © Лысенко С.А., Хомич В.В., 20202020Лысенко С.А., Хомич В.В.Lisenko S.A., Khomich V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/263

Рассматривается алгоритм обработки лидарных сигналов, который для трасс зондирования с постоянными качественными характеристиками аэрозоля (распределение частиц по размерам в каждой моде аэрозоля, комплексный показатель преломления частиц) позволяет получать профили концентраций его мелкодисперсного компонента без использования дополнительной априорной информации. Верификация алгоритма выполнена на данных лидара Института физики НАН Беларуси. Вертикальный профиль объемной концентрации мелкодисперсных частиц, полученный предлагаемым алгоритмом, хорошо согласуется с результатами его независимого восстановления на основе комплексной обработки данных лидара и солнечного фотометра.

The algorithm for processing lidar signals is considered, which provides concentration profiles of a fine aerosol component for the sensing paths with constant qualitative aerosol characteristics (particle size distribution in each aerosol mode, complex refractive index of particles) with no additional a priori information. Verification of the algorithm is performed using lidar data of the Institute of Physics, NAS of Belarus. The vertical profile of the volume concentration of fine particles obtained by the proposed algorithm is in good agreement with the results of its independent retrieval on the basis of simultaneous processing of the lidar and sun photometer data.

атмосферный аэрозольоптические параметрымикрофизические параметрылидаробратная задачаatmospheric aerosoloptical parametersmicrophysical parameterslidarinverse problemReferencesВ. Е. Зуев, И. Э. Наац. Обратные задачи лазерного зондирования атмосферы, Новосибирск, Наука (1982)В. Е. Зуев, И. Э. Наац. Обратные задачи лазерного зондирования атмосферы, Новосибирск, Наука (1982)А. П. Чайковский, А. П. Иванов, Ю. С. Балин, А. В. Ельников, Г. Ф. Тулинов, И. И. Плюснин, О. А. Букин, Б. Б. Чен. Опт. атм. и океана, 18, № 12 (2005) 1066-1072А. П. Чайковский, А. П. Иванов, Ю. С. Балин, А. В. Ельников, Г. Ф. Тулинов, И. И. Плюснин, О. А. Букин, Б. Б. Чен. Опт. атм. и океана, 18, № 12 (2005) 1066-1072G. Pappalardo, A. Amodeo, A. Apituley, A. Comeron,V. Freudenthaler, H. Linne, A. Ansmann, J. Bösenberg, G. D’Amico, I. Mattis, L. Mona, U. Wandinger, V. Amiridis, L. Alados-Arboledas, D. Nicolae, M. Wiegner. Atm. Meas. Technol., 7, № 8 (2014) 2389-2409G. Pappalardo, A. Amodeo, A. Apituley, A. Comeron,V. Freudenthaler, H. Linne, A. Ansmann, J. Bösenberg, G. D’Amico, I. Mattis, L. Mona, U. Wandinger, V. Amiridis, L. Alados-Arboledas, D. Nicolae, M. Wiegner. Atm. Meas. Technol., 7, № 8 (2014) 2389-2409A. Chaikovsky, A. Ivanov, Yu. Balin, A. Elnikov, G. Tulinov, J. Plusnin, O. Bukin, B. Chen. Proc. SPIE, 6160 (2006) 616035-1-616035-9A. Chaikovsky, A. Ivanov, Yu. Balin, A. Elnikov, G. Tulinov, J. Plusnin, O. Bukin, B. Chen. Proc. SPIE, 6160 (2006) 616035-1-616035-9J.-C. Raut, P. Chazette. Atm. Chem. Phys., 7, N 11 (2007) 2797-2815J.-C. Raut, P. Chazette. Atm. Chem. Phys., 7, N 11 (2007) 2797-2815A. Chaikovsky, O. Dubovik, B. Holben, A. Bril, P. Goloub, D. Tanre, G. Pappalardo, U. Wandin-ger, L. Chaikovskaya, S. Denisov, Y. Grudo, A. Lopatin, Y. Karol, T. Lapyonok, V. Amiridis, A. Ansmann, A. Apituley, L. Allados-Arboledas, I. Binietoglou, A. Boselli, G. D’Amico, V. Freudenthaler, D. Giles, M. J. Granados-Muñoz, P. Kokkalis, D. Nicolae, S. Oshchepkov, A. Papayannis, M. R. Perrone, A. Pietruczuk, F. Rocadenbosch, M. Sicard, I. Slutsker, C. Talianu, F. De Tomasi, A. Tsekeri, J. Wagner, X. Wang. Atm. Meas. Tech. Discuss, 8, N 12 (2015) 12759-12822A. Chaikovsky, O. Dubovik, B. Holben, A. Bril, P. Goloub, D. Tanre, G. Pappalardo, U. Wandin-ger, L. Chaikovskaya, S. Denisov, Y. Grudo, A. Lopatin, Y. Karol, T. Lapyonok, V. Amiridis, A. Ansmann, A. Apituley, L. Allados-Arboledas, I. Binietoglou, A. Boselli, G. D’Amico, V. Freudenthaler, D. Giles, M. J. Granados-Muñoz, P. Kokkalis, D. Nicolae, S. Oshchepkov, A. Papayannis, M. R. Perrone, A. Pietruczuk, F. Rocadenbosch, M. Sicard, I. Slutsker, C. Talianu, F. De Tomasi, A. Tsekeri, J. Wagner, X. Wang. Atm. Meas. Tech. Discuss, 8, N 12 (2015) 12759-12822I. Binietoglou, S. Basart, L. Alados-Arboledas, V. Amiridis, A. Argyrouli, H. Baars, J. M. Baldasano, D. Balis, L. Belegante, J. A. Bravo-Aranda, P. Burlizzi, V. Carrasco, A. Chaikovsky, A. Comerón, G. D’Amico, M. Filioglou, M. J. Granados-Muñoz, J. L. Guerrero-Rascado, L. Ilic, P. Kokkalis, A. Maurizi, L. Mona, F. Monti, C. Muñoz-Porcar, D. Nicolae, A. Papayannis, G. Pappalardo, G. Pejanovic, S. N. Pereira, M. R. Perrone, A. Pietruczuk, M. Posyniak, F. Rocadenbosch, A. Rodríguez-Gómez, M. Sicard, N. Siomos, A. Szkop, E. Terradellas, A. Tsekeri, A. Vukovic, U. Wandinger, J. Wagner. Atm. Meas. Technol., 8, N 9 (2005) 3577-3600I. Binietoglou, S. Basart, L. Alados-Arboledas, V. Amiridis, A. Argyrouli, H. Baars, J. M. Baldasano, D. Balis, L. Belegante, J. A. Bravo-Aranda, P. Burlizzi, V. Carrasco, A. Chaikovsky, A. Comerón, G. D’Amico, M. Filioglou, M. J. Granados-Muñoz, J. L. Guerrero-Rascado, L. Ilic, P. Kokkalis, A. Maurizi, L. Mona, F. Monti, C. Muñoz-Porcar, D. Nicolae, A. Papayannis, G. Pappalardo, G. Pejanovic, S. N. Pereira, M. R. Perrone, A. Pietruczuk, M. Posyniak, F. Rocadenbosch, A. Rodríguez-Gómez, M. Sicard, N. Siomos, A. Szkop, E. Terradellas, A. Tsekeri, A. Vukovic, U. Wandinger, J. Wagner. Atm. Meas. Technol., 8, N 9 (2005) 3577-3600A. Lopatin, O. Dubovik, A. Chaikovsky, P. Goloub, T. Lapyonok, D. Tanre, P. Litvinov. Atm. Meas. Technol., 6, N 8 (2013) 2065-2088A. Lopatin, O. Dubovik, A. Chaikovsky, P. Goloub, T. Lapyonok, D. Tanre, P. Litvinov. Atm. Meas. Technol., 6, N 8 (2013) 2065-2088С. А. Лысенко, М. М. Кугейко, В. В. Хомич. Опт. атм. и океана, 29, № 5 (2016) 404-413С. А. Лысенко, М. М. Кугейко, В. В. Хомич. Опт. атм. и океана, 29, № 5 (2016) 404-413V. A. Kovalev, W. E. Eichinger. Elastic Lidar: Theory, Practice, and Analysis Methods, Hoboken, New Jersey, John Wiley & Sons (2004)V. A. Kovalev, W. E. Eichinger. Elastic Lidar: Theory, Practice, and Analysis Methods, Hoboken, New Jersey, John Wiley & Sons (2004)A. H. Omar, D. Winker, J. Won. Proc. SPIE, 5240 (2003) 153-164A. H. Omar, D. Winker, J. Won. Proc. SPIE, 5240 (2003) 153-164L. Jun, L. Daren. Adv. Atm. Sci., 14, № 04 (1997) 473-480L. Jun, L. Daren. Adv. Atm. Sci., 14, № 04 (1997) 473-480Ю. М. Тимофеев, А. В. Поляков. Математические аспекты решения обратных задач атмосферной оптики, Санкт-Петербург, Изд-во СПб университета (2001)Ю. М. Тимофеев, А. В. Поляков. Математические аспекты решения обратных задач атмосферной оптики, Санкт-Петербург, Изд-во СПб университета (2001)Jung, H. Lee, Y. J. Kim, X. Liu, Y. Zhang, M. Hu, N. Sugimoto. J. Geophys. Res. D, 114, N 2 (2009) D00G02Jung, H. Lee, Y. J. Kim, X. Liu, Y. Zhang, M. Hu, N. Sugimoto. J. Geophys. Res. D, 114, N 2 (2009) D00G02М. М. Кугейко, Д. М. Оношко. Теория и методы оптико-физической диагностики неоднородных рассеивающих сред, Минск, БГУ (2003)М. М. Кугейко, Д. М. Оношко. Теория и методы оптико-физической диагностики неоднородных рассеивающих сред, Минск, БГУ (2003)А. Лысенко, М. М. Кугейко, В. В. Хомич. Опт. атм. и океана, 29, № 1 (2016) 70-79А. Лысенко, М. М. Кугейко, В. В. Хомич. Опт. атм. и океана, 29, № 1 (2016) 70-79С. А. Лысенко, М. М. Кугейко, В. В. Хомич. Опт. атм. и океана, 28, № 3 (2015) 199-209С. А. Лысенко, М. М. Кугейко, В. В. Хомич. Опт. атм. и океана, 28, № 3 (2015) 199-209Goddard Space Flight Center, AERONET; http://aeronet.gsfc.nasa.gov, Date of access: 15.01.2016Goddard Space Flight Center, AERONET; http://aeronet.gsfc.nasa.gov, Date of access: 15.01.2016M. R. Perrone, P. Burlizzi, F. De Tomasi, A. Chaikovsky. Atm. Measur. Tech. Discuss, 7, N 8 (2014) 8881-8926M. R. Perrone, P. Burlizzi, F. De Tomasi, A. Chaikovsky. Atm. Measur. Tech. Discuss, 7, N 8 (2014) 8881-8926The MODTRAN 2/3 Report and LOWTRAN 7 MODEL, Eds. L. W. Abreu, G. P. Anderson (1996); http://web.gps.caltech.edu/~vijay/pdf/modrept.pdf. Date of access: 15.01.2016The MODTRAN 2/3 Report and LOWTRAN 7 MODEL, Eds. L. W. Abreu, G. P. Anderson (1996); http://web.gps.caltech.edu/~vijay/pdf/modrept.pdf. Date of access: 15.01.2016D. Turner, R. A. Ferrare, L. A. Brasseur. Geophys. Res. Lett., 28, N 23 (2001) 4441-4444D. Turner, R. A. Ferrare, L. A. Brasseur. Geophys. Res. Lett., 28, N 23 (2001) 4441-4444A. H. Omar, D. Winker, J. Won. Proc. SPIE, 5240 (2003) 153-164A. H. Omar, D. Winker, J. Won. Proc. SPIE, 5240 (2003) 153-164M. I. Mishchenko, L. D. Travis, A. A. Lacis. Scattering, Absorption, and Emission of Light by Small Particles, Cambridge Univ. Press, New York (2002)M. I. Mishchenko, L. D. Travis, A. A. Lacis. Scattering, Absorption, and Emission of Light by Small Particles, Cambridge Univ. Press, New York (2002)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.