Rambler's Top100
 
Все новости Новости отрасли

Томские ученые создают программу для изучения облаков

23 августа 2019

Ученые Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения российской академии наук (ИОА СО РАН) в Томске разрабатывают программу для расчета оптических характеристик атмосферных частиц, из которых состоят перистые облака.

Перистые облака находятся на высоте 7-10 километров от Земли. Это примерно треть облаков, покрывающих планету, поэтому они значительно влияют на климат: способствуют охлаждению или нагреву атмосферы, отражая солнечное излучение из космоса и тепло Земли.

«Перистые облака состоят из мелких кристаллических частиц, которые имеют разную форму и размеры, поэтому их сложнее изучать, чем жидко-капельные сферические облака. Из-за разнообразия форм кристаллические облака могут рассеивать солнечный свет в разных направлениях и нагревать одну часть поверхности Земли сильнее другой. Это вызывает различные атмосферные явления, природу которых необходимо изучать», — говорит сотрудник группы теории рассеяния оптических волн ИОА СО РАН Дмитрий Тимофеев.

Цель разрабатываемого ПО — получить характеристики рассеяния света для частиц перистых облаков без дорогостоящего оборудования. Например, для лазерного зондирования атмосферы используются лидарные установки и станции, с помощью которых облучают пучком света реальные облака сигнал. В ненастную или морозную погоду проводить такие натурные исследования невозможно, а компьютеры могут работать непрерывно.

«Мы моделируем процесс рассеяния света программными методами, — объясняет Дмитрий Тимофеев. — Задаем частицу определенной формы и размера, прописываем координаты точек в трехмерном пространстве, «освещаем » частицу пучком света. Свет попадает на частицу, делится на пучки, они отражаются, преломляются и выходят из частицы в разных направлениях. Из параметров этих пучков формируются наборы матриц рассеяния света, по ним можно восстановить характеристики облучаемой частицы».

Знания о перистых облаках нужны для изучения атмосферы, климата, парниковых и атмосферных эффектов, прогнозирования погоды, поэтому такими исследованиями занимаются в Японии, США и других странах. Работа томских ученых поддержана стипендией Президента РФ. Ее результатом станет база матриц рассеяния для перистых облаков, которую смогут использовать ученые со всего мира. Уже сейчас к базе данных ИОА СО РАН обращаются ученые из Германии, Греции, Японии, Китая.

«Моделируя процесс рассеяния света, мы можем проводить исследования в любое время, задавать частицы любой формы, а не только те, что присутствуют прямо сейчас в облаке. Мы можем интерпретировать данные, полученные методом лазерного зондирования: сравнить их с данными нашей базы и сказать, из каких частиц состояло конкретное облако», — пояснил Дмитрий Тимофеев.

Источник: Региональный инновационный портал

Поделиться:
Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!

Оставить свой комментарий:

Для комментирования необходимо авторизоваться!

Комментарии по материалу

Данный материал еще не комментировался.