Аэрозольный лидар CATS
Данные метеорологических спутников и их вклад в мониторинг облаков. Система переноса облачных аэрозолей как прибор дистанционного зондирования обнаружения света, предназначенный для измерения местоположения, состава и распределения загрязнения и пыли.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | доклад |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 01.06.2015 |
| Размер файла | 471,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Доклад:
«Введение в специальность»
«Аэрозольный лидар CATS*»
(* -- Cloud-Aerosol Transport System)
Безусловно, данные метеорологических спутников делают феноменальный вклад в мониторинг облаков, температуры воздуха, влажности и многих других коэффициентов, но исследовать атмосферные аэрозоли* с их помощью не представляется возможным. Изучение аэрозолей, влияющих на погоду и климат в целом, предусматривает зондирования воздуха с помощью потока светового излучения, подобно радару. Собственно в этом и будет заключаться задача CATS.
Система переноса облачных аэрозолей (CATS) является прибором дистанционного зондирования обнаружения и ранжирования света, предназначенный для измерения местоположения, состава и распределения загрязнения, пыли, дыма, аэрозолей и других частиц в атмосфере. Она будет использоваться, чтобы определить высоту, толщину и глубину облачного слоя. CATS должна быть запущена в декабре 2014 года на борту миссии SpaceX CRS-5 Dragon по пополнению запасов и установлена на японском модуле Кибо (Kibo/станция JEM-EF (Japanese Experiment Module-Exposed Facility)) Международной космической станции. Как ожидается, система проработает от не менее шести месяцев и до трех лет. Некоторыми из приложений собранных данных, будет развитие и совершенствование климатических моделей, а также обеспечивая понимание будущих исследований атмосфер Марса, Юпитера и других внеземных атмосфер.
Лазерный излучатель CATS, работает на трех длинах волн (1064, 532 и 355 нм) в диапазоне инфракрасного, видимого и ультрафиолетового света, и совершает 5 тысяч импульсов в секунду с энергией 1 миллиджоуля. Такие параметры намного превосходят возможности существующего подобного инструмента дистанционного зондирования атмосферы, спутника Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observations (CALIPSO). Использование излучения с длиной волны 355 нанометров позволит не только определить наличие и концентрацию загрязняющих частиц в атмосфере, но и измерить их размеры наряду с измерением горизонтальной и вертикальной плотности их распределения. Датчики системы CATS способны улавливать даже одиночные фотоны отраженного лазерного света, что обеспечивает ей высочайшую разрешающую способность, позволяющую изучать во всех деталях процессы, происходящие в различных слоях атмосферы. метеорологический спутник аэрозоль
Данные сенсорных манипуляторов CATS позволят сделать выводы о природе аэрозолей верхних слоёв атмосферы. То есть учёные однозначно смогут сказать, представлены они частичками льда и капельками воды, либо же пылью и загрязнёнными газами. Эти данные чрезвычайно важны для понимания процессов перемещения энергии в атмосфере. Микрочастицы могут поглощать различное количество солнечного света и теплоты из окружающего воздуха и переносить эту энергию, испуская её в другом месте. Исследователи также должны знать, как именно и как часто меняется состав аэрозоля в течении дня. Большинство спутников наблюдения за Землёй находится на полярных орбитах, и, следовательно, пересекают экватор в одно и то же время. То есть невозможно получить данные о составе атмосферы в некий определённый момент дня или ночи. CATS позволит решить и эту проблему.
Сенсорные манипуляторы CATS - это четыре радарных устройства, разработанных специально для исследования атмосферных аэрозолей. Geoscience Laser Altimeter System (GLAS), установленный на ICESat, проводил подобные исследования на протяжении двух месяцев в 2003 году. Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observations (CALIPSO) осуществляет аналогичные исследования с 2006 года. За это время спутником проведено примерно3 млрд. зондирований. Планируется, что CATS «подхватит» эстафету у CALIPSO и будет эксплуатироваться вплоть до 2021 году, пока не стартует Aerosol-Cloud-Ecosystems (ACE) mission.
Следует заметить, что лазерный сканер спутника CALIPSO излучает мощные импульсы, энергия которых составляет 110 миллиджоулей, с частотой 20 раз в секунду. Система CATS излучает менее мощные импульсы, но следующие с гораздо большей частотой, это является причиной того, что работу системы CATS нельзя будет увидеть во время дня, но ночью ее работу будет видно не хуже, чем работу спутника CALIPSO.
Международная космическая станция является идеальным местом для размещения лазера CATS. Наклон орбиты станции в 51.7 градус позволит при помощи лазера произвести сканирование большей части земной атмосферы один раз за три дня. При этом особо тщательное внимание будет уделяться областям основных транспортных коридоров через Атлантический и Тихий океаны.
*Аэрозоль представляет собой совокупность мельчайших частичек твёрдых веществ и капелек жидкости, которые находятся во взвешенном состоянии в газовой среде, преимущественно в воздухе. Термин относительно новый, но с самим явления знакомы практически все, ведь составляющими облаков, тумана, дыма и смога являются именно аэрозоли. Учёные длительное время ломают голову над изучением этого явления, пытаясь понять его влияние на погоду и климат в целом.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Свойство волчка сохранять неизменным направление оси своего вращения. Секстан Флерие для измерения географической широты местоположения корабля во время шторма. Гироскоп и его основные свойства. Использование гироскопических приборов в авиации, их виды.
учебное пособие [802,6 K], добавлен 22.07.2009Стандарты измерения интенсивности света. Основные единицы измерения интенсивности света. Телесный угол, световой поток, освещенность в точке поверхности. Вторичная яркость. Основные показатели светимости. Световая энергия. Сущность фотометрического тела.
презентация [1,9 M], добавлен 26.10.2013Спектральные измерения интенсивности света. Исследование рассеяния света в магнитных коллоидах феррита кобальта и магнетита в керосине. Кривые уменьшения интенсивности рассеянного света со временем после выключения электрического и магнитного полей.
статья [464,5 K], добавлен 19.03.2007Три вида локации: звуковая, оптическая, чувство локации у животных. Технические приборы, используемые для определения местонахождения. История эхолокации и ее техническое обеспечение. Лазерная локация. Лидар - активный дальномер оптического диапазона.
презентация [2,3 M], добавлен 18.03.2013Осветительные приборы: прошлое, настоящее и будущее. Тепловые и газоразрядные источники света. Преимущества и недостатки люминесцентных ламп. Генерации света при прохождении электрического тока через границу полупроводниковых и проводящих материалов.
реферат [277,1 K], добавлен 09.04.2013Исследование распределения интенсивности света на экране с целью получения информации о свойствах световой волны - задача изучения дифракции света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля, увеличение интенсивности света с помощью зонной пластинки.
презентация [146,9 K], добавлен 18.04.2013Теория явления. Дифракция – совокупность явлений при распространении света в среде с резкими неоднородностями. Нахождение и исследование функции распределения интенсивности света при дифракции от круглого отверстия. Математическая модель дифракции.
курсовая работа [75,6 K], добавлен 28.09.2007Понятие о радиолокации. Принципы радиолокационного обнаружения целей. Методы измерения координат и скорости движения целей. Основные тактико-технические данные радиолокационных станций (РЛС). Типы бортовых РЛС, их назначение и краткая характеристика.
реферат [842,5 K], добавлен 10.10.2011Расчет интенсивности рассеянного света по Эйнштейну. Критическая опалесценция при фазовых переходах. Свойства особой точки раствора. Способы измерения интенсивности рассеяние света в водном растворе неэлектролитов. Спектры тонкой структуры линии Рэлея.
магистерская работа [474,1 K], добавлен 25.06.2015Состояние системы мер и измерительной техники в различные исторические периоды. Измерение температуры, давления и расхода жидкости с применением различных методов и средств. Приборы для измерения состава, относительной влажности и свойств вещества.
курсовая работа [589,2 K], добавлен 11.01.2011Анализ производственной документации учета потребления энергоресурсов. Система производства и распределения сжатого воздуха. Результаты энергообследования систем распределения, производства и потребления энергии на предприятии. Измерения вибрации и шума.
отчет по практике [70,0 K], добавлен 17.06.2011Термодинамические процессы в сухом и влажном воздухе. Термодинамические процессы фазовых переходов. Уравнение Клаузиуса-Клапейрона. Уравнение переноса водяного пара в атмосфере. Физические процессы образования облаков. Динамические процессы а атмосфере.
реферат [487,9 K], добавлен 28.12.2007Особенности создания окологоризонтальной (огненной) радуги, "призрака Броккена", радужного и солнечного ореолов. Причины появления околозенитной, туманной и лунной дуг. Возникновение радужных облаков и паргелического круга в результате преломления света.
презентация [857,5 K], добавлен 13.08.2013Видимое излучение и теплопередача. Естественные, искусственные люминесцирующие и тепловые источники света. Отражение и преломление света. Тень, полутень и световой луч. Лунное и солнечное затмения. Поглощение энергии телами. Изменение скорости света.
презентация [399,4 K], добавлен 27.12.2011Изучение особенностей капиллярного, вибрационного, ротационного и ультразвукового метода вискозиметрии. Метод падающего шарика вискозиметрии. Классификация вискозиметров. Вискозиметр Брукфильда - высокоточный прибор для поточного измерения вязкости сред.
презентация [992,7 K], добавлен 20.05.2014Теоретические основы оптико-электронных приборов. Химическое действие света. Фотоэлектрический, магнитооптический, электрооптический эффекты света и их применение. Эффект Комптона. Эффект Рамана. Давление света. Химические действия света и его природа.
реферат [1,0 M], добавлен 02.11.2008Виды давления, классификация приборов для его измерения и особенности их назначения. Принцип действия мановакуумметров, характеристика их разновидностей. Многопредельные измерители и преобразователи давления. Датчики-реле давления, виды манометров.
презентация [1,8 M], добавлен 19.12.2012Характеристики, конструкция и принцип действия мегаомметра – прибора для измерения больших значений сопротивлений. Источник напряжения измерения в электромеханическом и электронном приборах. Понятие объемного и поверхностного сопротивлений изоляции.
лабораторная работа [312,5 K], добавлен 18.06.2015Средства обеспечения единства измерений, исторические аспекты метрологии. Измерения механических величин. Определение вязкости, характеристика и внутреннее устройство приборов для ее измерения. Проведение контроля температуры и ее влияние на вязкость.
курсовая работа [465,3 K], добавлен 12.12.2010Исследование распределения интенсивности света на экране с целью получения информации о свойствах световой волны. Основные виды дифракции. Объяснение проникновения световых волн в область геометрической тени с помощью принципа Гюйгенса. Метод фон Френеля.
презентация [146,9 K], добавлен 24.09.2013
