Аннотация:

Основной проблемой в исследовании атмосферных ледяных частиц является недостаток информации об их морфологии и размерах, поскольку традиционные методы активного и пассивного мониторинга не позволяют достоверно определить эти параметры из-за физических ограничений используемых длин волн и пространственного разрешения. Это обусловливает необходимость применения альтернативных подходов, таких как использование лидаров, работающих на длинах волн ближнего ИК-диапазона, на которых проявляется эффект поглощения излучения ледяными частицами. Из-за этого эффекта возникает разница в лидарных сигналах, что открывает возможность восстановления размера частиц с помощью спектрального отношения. В настоящей работе исследуется зависимость спектрального отношения от формы и размера атмосферных ледяных частиц размерами от 5 до 1000 мкм, характерных для облаков верхнего яруса. Обнаружена зависимость спектрального отношения от характерного размера исследуемых частиц для длин волн ближнего инфракрасного (1,55; 2 и 2,15 мкм) и видимого (0,355; 0,532 и 1,064 мкм) диапазонов. Для анализа использовался банк данных матриц обратного рассеяния света ScIce-2023 для частиц хаотической пространственной ориентации и однократного рассеяния. Из банка были выбраны данные для нескольких форм частиц, свойственным ледяным облакам, в диапазоне длин волн падающего излучения от 0,355 до 2,150 мкм. Полученные результаты могут применяться для интерпретации данных лазерного зондирования кристаллических облаков.

Ключевые слова:

атмосферные частицы, лазерное зондирование, ледяные кристаллы, спектральное отношение, физическая оптика, матрица рассеяния света, обратное рассеяние света