Реферат
Введение 5
I. Актуальность 6
II. Задачи и цели 8
П.Л.Цель работы: 8
II.B.Задачи работы: 8
III. Способы определения концентрации веществ в атмосфере 8
IV. Параметры установки и эксперимента 9
V. Состав атмосферы 10
I. Л.Тропосфера 10
I. B. Стратосфера 11
V.C.Мезосфера 11
V.D.Термосфера 12
I. E. Экзосфера 13
II. Содержание газов в атмосфере 14
II. A. Аэрозоли 14
II. B.Загрязнители 14
У!.С.Влияние на здоровье человека 15
III. Л
идар 16
III. A. Общие сведения 16
III. B.Устройство лидара 17
VII.C. Устройство линзы в лидаре 18
IV. И
зучение атмосферы при помощи лазера 20
V. Физические принципы, используемые в лазерном зондировании 20
IX.A. Флюоресценция 21
ГХЪ.Молекулярное поглощение 22
IX.B.1.Водяной пар 24
IX.B.2.Углекислый газ 25
1Х.В.3.Озон
I. B.4.Кислород 26
I. С.Молекулярное рассеяние света 27
ГХВ.Рассеяние и поглощение аэрозолями 28
II. Разновидности лазеров 29
II. А.Газовые лазеры 29
VI. A.1.He-Ne лазер 30
Х.А.2.Углекислотный лазер 31
Х.В.Твердотельные лазеры 32
Х.В. 1 .Лазеры на стёклах, активированных неодимом 33
Х.В.2. Лазеры на рубиновых кристаллах 33
Х.В.3.Лазеры на кристаллах иттрий-алюминиевого граната (ИАГ) 34
Х.С.Жидкостные лазеры на красителях 34
Х.В.Полупроводниковые лазеры 35
VII. Коэффициент ослабления 37
VIII. М
етоды расчёта влияния фоновой засветки 37
ХП.А.Расчёт фоновой засветки 41
Х11.В.Определение коэффициента ослабления: 42
ХШ. Х
од работы 45
ХШ.А.Исходные данные и их преобразование 45
ХШ.В.Наглядное представление данных 46
ХШ.С.Работа с данными 49
I. У
словия реализации метода дифференциального поглощения 55
II. З
аключение 56
Источники 57
Приложение 57
Изучение экологии в наше время является крайне важным, поскольку человечество сталкивается с множеством экологических проблем. Одной из них является изменение климата, вызванное выбросом парниковых газов в атмосферу. Также существуют проблемы загрязнения воздуха, воды и почвы, вымирание многих видов животных и растений, ухудшение качества жизни людей в городах. Изучение экологии помогает понимать эти проблемы и разрабатывать методы их решения, а также принимать меры по сохранению природы и биоразнообразия нашей планеты для будущих поколений.
В современной атмосферной оптике, изучение влияния различных факторов на распространение электромагнитных волн в атмосфере является одним из важнейших направлений исследований. Одним из таких факторов является фоновое излучение. Фоновое излучение влияет на процессы распространения электромагнитных волн, а также на точность зондирования атмосферы. В данной работе будет проанализировано влияние фонового излучения на определение коэффициента ослабления при зондировании слабо замутнённой атмосферы. Для достижения целей работы будут использованы современные методы исследования, такие как спектроскопия и математическое моделирование.
Исследования показывают, что парниковый эффект, вызванный высоким уровнем выбросов углекислого газа в атмосферу, является одной из самых серьезных экологических проблем нашего времени. Автомобили являются главными источниками выбросов углекислого газа, что в значительной степени влияет на изменение климата и вызывает негативные последствия для здоровья человека и окружающей среды. Например, высокий уровень загрязнения воздуха может привести к проблемам с дыхательной системой и сердцем, а также к повышенной смертности.
Вопросы экологии включают в себя множество аспектов, однако, в данной дипломной работе мы сосредоточимся на методе зондирования среды при помощи лидара и на способах обработки результатов. Задачей работы будет определение зависимости коэффициента ослабления от фонового излучения при зондировании слабо замутнённой атмосферы. Результаты этой работы могут быть полезны для улучшения существующих методов зондирования и повышения точности измерения параметров атмосферы, что в свою очередь может помочь в решении экологических проблем.
Было проанализировано влияние фонового излучения на фиксируемый сигнал. Выявлена экспоненциальная зависимость коэффициента ослабления а от фоновой засветки Р* и прямая пропорциональность в зависимости фоновой засветки от длины исследуемой трассы.
Результаты, полученные при выполнении работы показывают, что фоновая засветка сильно портит и следовательно информацию о исследуемом объекте, что становится особенно заметно на больших расстояниях. Например, при дистанционном исследовании загрязнения объемов воздуха, следует максимально исключить фоновую засветку из опыта, чтобы получить максимально достоверные данные.
