Экология. Атмосферный воздух и его охрана
Экология. Атмосферный воздух и его охрана
Страница 27

Импульс лазера излучен в атмосферу. Длительность лазерного импульса ничтожна (в лидарах часто применяют лазеры с дли­тельностью импульса, равной 30-миллиардным долям секунды). Это означает; что пространственная протяженность такого им­пульса составляет 4,5 м. Лазерный луч, в отличие от лучей дру­гих световых источников, по мере распространения в атмосфере расширяется незначительно. Поэтому светящийся зонд—импульс лазера в каждый момент времени—информирует о всем, что встретилось на его пути. Информация поступает практически мгновенно на антенну лидара—скорость лазерного зонда равна скорости света. Например, с момента лазерной вспышки до ре­гистрации сигнала, вернувшегося с высоты 100 км, пройдет мень­ше тысячной доли секунды.

Представим, что на пути лазерного луча находится облако. За счет повышенной концентрации частиц в облаке число свето­вых фотонов, рассеянных назад к лидару, увеличится. При рабо­те с электроннолучевым устройством оператор будет наблюдать характерный импульс, аналогичный импульсу от цели при радио­локационном обзоре. Однако облако представляет собой диффуз­ную цель с распределенными в пространстве каплями воды или кристаллами льда. Расстояние до первого сигнала определяет ве­личины нижней границы облачности, последующие сигналы свиде­тельствуют о толщине облака и его структуре. Основываясь на известных закономерностях, по сигналу рассеяния лазерного излу­чения можно определить распространение водности, получить све­дения о кристаллах в облаке.

В дальнейшем лидарная техника интенсивно развивалась. Со­временные лидары позволяют обнаруживать скопление частиц на высоте 100 км и более, следить за временной изменчивостью аэро­зольных слоев.

Одним из самых перспективных применений лидаров являет­ся определение загрязнения воздушного бассейна городов. Лидары позволяют определять газовый состав непосредственно в шлейфах выбросов, на автострадах, по мере удаления источников выбросов. Чувствительность измерений, проводимых с помощью разработан­ных методов, высока. На приземных трассах протяженностью в сотни метров—километры удалось измерить концентрации дву­окиси азота, сернистого ангидрида, озона, этилена, окиси углеро­да, аммиака.

Если выбрать несколько опорных точек для установки лидара, то можно исследовать площадь в десятки квадратных километ­ров. Получив таким образом картосхемы загрязнений, градострои­тели анализируют их и результаты используют в проектных ра­ботах.

Каковы возможности лазерной локации? Просмотр картосхем дает объективную картину качества городского воздуха. Выявля­ются зоны повышенных концентраций, тенденции их распростране­ния в зависимости от конкретных метеорологических факторов. Сопоставляя картосхемы загрязнений воздушного бассейна со схе­мами размещения промышленных предприятий, легко определить вклад каждого из них. На основе этих данных разрабатываются конкретные мероприятия, направленные на оздоровление воздуш­ного бассейна. В перспективе возможно создание автоматизиро­ванной системы контроля качества атмосферы города.

Страницы: 23 24 25 26 27 28

ГЕЙМ (Хейм) (Heim) Альберт (1849-1937) , швейцарский геолог. Иностранный почетный член АН СССР (1925). Основные труды по тектонике Альп, гляциологии. Развивал распространенную в 19 в. контракционную гипотезу.

СТРАСТНАЯ НЕДЕЛЯ , последняя перед Пасхой неделя великого поста.

ФРАНЦ ИОСИФ II (р . 1906), князь Лихтенштейна с 1938; в 1984 передал управление страной сыну Гансу Адаму.