Российская академия наук
Сибирское отделение
ОПТИКА АТМОСФЕРЫ И ОКЕАНА
Том 29, ¹ 4
àïðåëü, 2016
Научный журнал
Основан в январе 1988 года академиком В.Е. Зуевым
Выходит 12 раз в год
Главный редактор
доктор физ.-мат. наук Г.Г. Матвиенко
Заместители главного редактора
доктор ôèç.-ìàò. наук Á.Ä. Áåëàí,
доктор физ.-мат. наук Ю.Н. Пономарев
Ответственный секретарь
доктор физ.-мат. наук В.А. Погодаев
Редакционная коллегия
Багаев С.Н., академик РАН, Институт лазерной физики (ИЛФ) СО РАН, г. Новосибирск, Россия;
Банах Â.À., ä.ô.-ì.í., Институт оптики атмосферы èì. Â.Å. Зуева (ÈÎÀ) СО ÐÀÍ, ã. Òîìñê, Ðîññèÿ;
Белов Â.Â., ä.ô.-ì.í., ИОА СО ÐÀÍ, ã. Òîìñê, Ðîññèÿ;
Букин О.А., д.ф.-м.н., Дальневосточная морская академия им. адмирала Г.И. Невельского, г. Владивосток, Россия;
Голицын Г.С., академик РАН, Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова (ИФА) РАН, г. Москва, Россия;
Еланский Í.Ô., ÷ë.-êîð. ÐÀÍ, ИФА ÐÀÍ, ã. Ìîñêâà, Ðîññèÿ;
Землянов À.À., ä.ô.-ì.í., ИОА СО ÐÀÍ, ã. Òîìñê, Ðîññèÿ;
Кандидов В.П., д.ф.-м.н., Международный лазерный центр МГУ им. М.В. Ломоносова, г. Москва, Россия;
Кулмала М. (Kulmala M.), проф., руководитель Отдела атмосферных наук кафедры физики, Университет г. Хельсинки,
Финляндия;
Лукин Â.Ï., ä.ô.-ì.í., ИОА СО ÐÀÍ, ã. Òîìñê, Ðîññèÿ;
Михайлов Г.А., чл.-кор. РАН, Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН,
г. Новосибирск, Россия;
Павлов В.Е., д.ф.-м.н., Институт водных и экологических проблем СО РАН, г. Барнаул, Россия;
Панченко Ì.Â., ä.ô.-ì.í., ИОА СО ÐÀÍ, ã. Òîìñê, Ðîññèÿ;
Ражев À.Ì., ä.ô.-ì.í., ИЛФ СО ÐÀÍ, ã. Новосибирск, Ðîññèÿ;
Тарасенко В.Ф., д.ф.-м.н., Институт сильноточной электроники СО РАН, г. Томск, Россия;
Шабанов В.Ф., академик РАН, Красноярский научный центр СО РАН, г. Красноярск, Россия;
Шайн К. (Shine K.P.), член Английской академии наук, королевский профессор метеорологических и климатических наук,
Департамент метеорологии, Университет г. Рединга, Великобритания;
Циас Ф. (Ciais P.), проф., научный сотрудник Лаборатории климатических наук и окружающей среды совместного научно-исследовательского
подразделения Комиссариата атомной энергии и Национального центра научных исследований
(НЦНИ) Франции, г. Жиф-сюр-Иветт, Франция
Совет редколлегии
Борисов Ю.А., к.ф.-м.н., Центральная аэрологическая обсерватория, г. Долгопрудный Московской обл., Россия;
Заворуев В.В., д.б.н., Институт вычислительного моделирования СО РАН, г. Красноярск, Россия;
Ивлев Л.С., д.ф.-м.н., Научно-исследовательский институт физики им. В.А. Фока при СПбГУ, г. Санкт-Петербург, Россия;
Игнатьев А.Б., д.т.н., ГСКБ концерна ПВО «Алмаз-Антей» им. академика А.А. Расплетина, г. Москва, Россия;
Кабанов М.В., чл.-кор. РАН, Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, г. Томск, Россия;
Михалев А.В., д.ф.-м.н., Институт солнечно-земной физики СО РАН, г. Иркутск, Россия;
Якубов В.П., д.ф.-м.н., Национальный исследовательский Томский государственный университет, г. Томск, Россия
Зав. редакцией С.Б. Пономарева
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН
Ðîññèÿ, 634055, ã. Òîìñê, ïë. Академика Çóåâà, 1
Адрес ðåäàêöèè: 634055, ã. Òîìñê, ïë. Академика Çóåâà, 1
Òåë. (382-2) 49-24-31, 49-19-28; факс (382-2) 49-20-86
E-mail: psb@iao.ru
http://www.iao.ru
© Сибирское отделение ÐÀÍ, 2016
© Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт оптики атмосферы èì. Â.Å. Зуева СО ÐÀÍ, 2016
Стр.1
ОПТИКА АТМОСФЕРЫ И ОКЕАНА . Ò. 29, ¹ 4. 2016
Редактор М.А. Андросова
Технический редактор Н.С. Заварзина
Корректор Н.С. Заварзина
Верстка оригинала-макета Л.К. Болотовой, Т.В. Исаевой
______________________________________________________________________
Лицензия ИД ¹ 03420 от 05.12.2000 ã.
Сдано на верстку 15.02.2015 ã. Подписано к печати 25.03.2016 ã. Формат 60 Ч 84⅛. Печать îôñåòíàÿ.
Бумага îôñåòíàÿ. Гарнитура «Êóäðÿøîâ». Óñë. ïå÷. ë. 12,1. Ó÷.-èçä. ë. 12,8.
Èçä. ¹ 327. Тираж 250 ýêç. Заказ ¹ 11.
Журнал зарегистрирован в Комитете РФ по печати 5.04.96 ã. Регистрационный ¹ 01337.
______________________________________________________________________
Институт оптики атмосферы èì. Â.Å. Зуева СО ÐÀÍ, 634055, ã. Òîìñê, ïë. Академика Çóåâà, 1.
Тираж отпечатан в типографии ИОА СО РАН.
634055, ã. Òîìñê, ïë. Академика Çóåâà, 1.
Стр.2
СОДЕРЖАНИЕ
Том 29, ¹ 4 (327), c. 255–356
СПЕКТРОСКОПИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Банах В.А., Сухарев А.А. Вклад атмосферной турбулентности в искажения лазерных пучков, вызываемые
ударной âîëíîé, формирующейся при сверхзвуковом обтекании òóðåëè................................... 257
Гурвич А.С., Куликов В.А. Диагностика короткоживущих аэрозольных скоплений при помощи самолетных
лидаров ...................................................................................... 263
Арсеньян Т.И., Вохник О.М., Зотов А.М., Комаров А.Г., Нестеров А.В., Сухарева Н.А. Суперстатистика
мерцаний оптических пучков на термически неравновесных òðàññàõ...................................... 268
Арсеньян Т.И., Бабанин Е.А., Вохник О.М., Зотов А.М., Марданов А.Ф., Сухарева Н.А. Модовая конвертация
структурно-устойчивых векторных пучков в открытых оптических êàíàëàõ................................ 276
Афанасьев А.Л., Банах В.А., Ростов А.П. Оценивание интегральной скорости
ветра
и
турбулентности
в атмосфере по искажениям видеоизображений естественно освещенных объектов .......................... 285
Маракасов Д.А. Оценка средней скорости ветра из корреляции смещений центров тяжести
изображений
некогерентных источников в турбулентной атмосфере ................................................. 294
Лукин И.П. Пространственные масштабы когерентности бездифракционных пучков в турбулентной атмосфере.... 300
Банах Â.À., Герасимова Ë.Î. Дифракция короткоимпульсного лагерр-гауссова пучка ........................ 311
Маракасов Д.А., Рычков Д.С. Оценка изменения эффективного радиуса методом линий
тока
ОПТИКА КЛАСТЕРОВ, АЭРОЗОЛЕЙ И ГИДРОЗОЛЕЙ
Поповичева Î.Á., Козлов Â.Ñ., Рахимов Ð.Ô., Шмаргунов Â.Ï., Киреева Å.Ä., Персианцева Í.Ì.,
Тимофеев Ì.À., Engling G., Elephteriadis K., Diapouli L., Панченко Ì.Â., Zimmermann R., Schnelle-Kreis J.
Оптико-микрофизические и физико-химические характеристики дымов горения
сибирских
биомасс:
эксперименты в аэрозольной камере ............................................................... 323
Донченко В.А., Землянов Ал.А., Зиновьев М.М., Панамарев Н.С., Трифонова А.В., Харенков В.А. Особенности
безрезонаторной генерации в растворах Ð6Æ с наночастицами без плазмонного ðåçîíàíñà.................... 332
АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Ионин À.À., Кальницкий Ë.Þ., Киняевский È.Î., Климачев Þ.Ì., Козлов À.Þ., Котков À.À., Матвиенко Ã.Ã.,
Романовский О.А., Яковлев С.В. Измерение поглощения в закиси азота и метане на длинах волн излучения
обертонного CO-ëàçåðà с использованием топографической мишени и приемного òåëåñêîïà................... 338
Лубков А.С., Воскресенская Е.Н., Кукушкин А.С. Метод восстановления среднемесячных значений прозрачности
воды на примере северо-западной части Черного ìîðÿ................................................. 343
ИСТОЧНИКИ И ПРИЕМНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Калошин Г.А., Шишкин С.А., Анисимов В.И., Жуков В.В. Дозиметрия лазерной визуальной системы посадки 351
для
осесимметричных лазерных пучков в турбулентной атмосфере .......................................... 317
àïðåëü, 2016 ã.
© Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск
«Îïòèêà атмосферы и îêåàíà», 2016
Стр.3
CONTENTS
Vol. 29, No. 4 (327), p. 255–356
Spectroscopy of ambient medium
Banakh V.A., Sukharev A.A. Contribution of atmospheric turbulence in distortions of laser beams caused by а shock
wave arising at the supersonic flowing the turret ...................................................... 257
Gurvich A.S., Kulikov V.A. Sensing of short-living aerosol clusters by airborne lidars .......................... 263
Arsenyan T.I., Vokhnik O.M., Zotov A.M., Komarov A.G., Nesterov A.V., Suhareva N.A. Superstatistics of the
optical beam scintillations over thermally nonequilibrium paths ........................................... 268
Arsenyan T.I., Babanin Å.A., Vokhnik O.M., Zotov A.M., Mardanov A.F., Suhareva N.A. The mode convertion of
the structurally stable vector beams propagating through free space optical channels........................... 276
Afanasiev A.L., Banakh V.A., Rostov A.P. Estimation of integral wind velocity and turbulence in the atmosphere
from distortions of optical images of naturally illuminated objects ......................................... 285
Marakasov D.A. Estimation of mean wind velocity from correlations of centers of gravity shifings for non-coherent
sources in the turbulent atmosphere................................................................. 294
Lukin I.P. Spatial scales of coherence of diffraction-free beams in a turbulent atmosphere........................ 300
Banakh V.A., Gerasimova L.O. Diffraction of short pulsed Laguerre–Gaussian beams .......................... 311
Marakasov D.A., Rytchkov D.S. Estimation of the effective beam width of axially symmetric laser beams propagating
in the turbulent atmosphere using the Pointing vector streamlines ......................................... 317
Optics of clusters, aerosols, and hydrosoles
Popovicheva O.B., Kozlov V.S., Rakhimov R.F., Shmargunov V.P., Kireeva E.D., Persiantseva N.M., Timofeev M.A.,
Engling G., Elephteriadis K., Diapouli L., Panchenko M.V., Zimmermann R., Schnelle-Kreis J. Opticalmicrophysical
and physical-chemical characteristics of Siberian biomass burning: small-scale fires in an aerosol
chamber ...................................................................................... 323
Donchenko V.A., Zemlyanov Al.A., Zinoviev M.M., Panamarev N.S., Trifonova A.V., Kharenkov V.A. Peculiarities
of lasing in solutions of Rhodamine 6G with nanoparticles free of plasmon resonance .......................... 332
Optical instrumentation
Ionin A.A., Kalnitskii L.Yu., Kinyaevskii I.O., Klimachev Yu.M., Kozlov A.Yu., Kotkov A.A., Matvienko G.G.,
Romanovskii O.A., Yakovlev S.V. Measuring the absorption in nitrous oxide and methane at first-overtone CO laser
wavelengths using topographic target and receiving telescope............................................. 338
Lubkov A.S., Voskresenskaya E.N., Kukushkin A.S. Method for reconstruction of monthly average data on water
transparency for the North-West Black Sea........................................................... 343
Optical sources and receivers for environmental studies
Kaloshin G.A., Shishkin S.A., Anisimov V.I., Zhukov V.V. Dosimetry of visual laser landing systems............. 351
April 2016
© V.E. Zuev Institute of Atmospheric Optics,
Siberian Branch, Russian Academy of Sciences
Optika Atmosfery i Okeana, 2016
Стр.4