The equation for aerosol lidar taking into account the atmosphere inhomogeneity

Authors

  • E.V. Kolpakova Branch of V. G. Shukhov Belgorod State Technological University in Novorossiysk
  • Yu.V. Cherbachi Branch of V. G. Shukhov Belgorod State Technological University in Novorossiysk
  • V.G. Shemanin Branch of V. G. Shukhov Belgorod State Technological University in Novorossiysk, Novorossiysk Polytechnic Institute (branch) Kuban State Technological University

Keywords:

aerosol lidar, equation, scattering, measurement, atmospheric transmission, relative error

Abstract

The results of computer simulation of the lidar equation for Mie scattering by atmospheric aerosol in the backward direction when probing the atmosphere on horizontal tracks at a distance of up to 1500 m are presented. Taking into account the inhomogeneity of the atmosphere or the spatial dependence of atmospheric transmission at the selected wavelength of 1064 nm and the measurement error of the attenuation coefficient at the same wavelength leads to a relative measurement error of lidar signal of 25% when probing at a wavelength of 1064 nm laser radiation at distances up to 1200 m.

References

Привалов В. Е., Шеманин В. Г. Уравнение лазерного зондирования для реального аэрозольного лидара. //Фотоника. 2013. №2(38), С. 72–78.

Привалов В. Е., Шеманин В. Г. Лидарное уравнение с учетом конечной ширины линии генерации лазера // Известия РАН. Серия Физическая. 2015. Т. 79. № 2. С. 170–180.

Зуев В. Е., Кауль Б. В., Самохвалов И. В., Кирков К. И., Цанев В. И. Лазерное зондирование индустриальных аэрозолей. Новосибирск: Наука. 1986. 186 c.

Донченко В. А., Кабанов М. В., Кауль Б. В., Самохвалов И. В. Атмосферная электрооптика. Томск: Изд-во НТЛ. 2010. С. 178–181

Privalov V.E., Shemanin V.G. // Measurement Techniques. 2014. V. 57. No. 4. P. 396–400. https://doi.org/10.1007/s11018-014-0467-3

LIDAR: range-resolved optical remote sensing of the atmosphere / Ed. Weitkamp C. NewYork: Springer Science+Business Media, Inc. 2005

Межерис Р. Лазерное дистанционное зондирование. М.: Мир.1987.

Veselovskii I., Whiteman D. N., Korenskiy M., Kolgotin A., Dubovik O., Perez-Ramirez D., Suvorina A. // Atmos. Meas. Tech. 2013. V. 6. Iss. 9. P. 2671–2682.

Маричев В. Н., Бочковский Д. А. // Оптика атмосферы и океана. 2014. Т. 27. № 5. С. 399–406.

Креков Г. М., Крекова М. М., Суханов А. Я., Лысенко А. А. // Письма в Журнал технической физики. 2009. Т. 35, Вып. 15. С.8–15.

Привалов В. Е., Шеманин В. Г. Параметры лидаров для дистанционного зондирования газовых молекул и аэрозоля в атмосфере. С.-Пб. Балтийский ГТУ «ВОЕНМЕХ». 2001.

Янке Е., Эмде Ф., Лёш Ф. Специальные функции. М.: Наука. 1968. 344 с.

Romanovskii O. A. // Optical Memory and Neural Networks (Information Optics). 2008. V. 17. No. 2. P. 131–137.

Справочник по лазерам. /Под ред. Прохорова А. М. Т. I. М.: Советское Радио. 1978.

Published

2024-02-01

How to Cite

Колпакова, Е. В., Чербачи, Ю. В., & Шеманин, В. Г. (2024). The equation for aerosol lidar taking into account the atmosphere inhomogeneity. Lasers. Measurements. Information, 3(4), 4-9. Retrieved from http://lasers-measurement-information.ru/ojs/index.php/laser/article/view/73

Issue

Vol. 3 No. 4 (2023)

Section

Laser and optical measurements

License

Copyright (c) 2023 Lasers. Measurements. Information

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Copyright information 

Тексты данной электронной статьи защищены (cc) Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Unported License.

Вы можете свободно:

Делиться (You are free: to Share) – копировать, распространять и передавать другим лицам данную электронную книгу при обязательном соблюдении следующих условий:

– Атрибуция (Attribution) – Вы должны атрибутировать произведения (указывать автора и источник) в порядке, предусмотренном автором или лицензиаром (но только так, чтобы никоим образом не подразумевалось, что они поддерживают вас или использование вами данного произведения). 

– Некоммерческое использование (Noncommercial use) – Вы не можете использовать эти произведения в коммерческих целях.

– Без производных произведений – Вы не можете изменять, преобразовывать или брать за основу эту электронную книгу или отдельные произведения. 

 

Licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Unported License.

To view a copy of this license, visit http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
or send a letter to Creative Commons, 444 Castro Street, Suite 900, Mountain View, California, 94041, USA.

You are free:

to Share — to copy, distribute and transmit the work

Under the following conditions:

Attribution — You must attribute the work in the manner specified by the author or licensor (but not in any way that suggests that they endorse you or your use of the work).

Non-commercial — You may not use this work for commercial purposes.

No Derivative Works — You may not alter, transform, or build upon this work. 

Any of the above conditions can be waived if you get permission from the copyright holder.