​Ученые томского Института оптики атмосферы имени В.Е. Зуева СО РАН выяснили, что летом в Западной Сибири гнус в значительной степени влияет на прозрачность приземного слоя атмосферы и может существенно снизить эффективность работы оптических приборов в видимой и инфракрасной областях спектра. 

В жаркий летний день и в пасмурное утро время года комары, мошка, москиты, мокрецы, слепни, мухи-жигалки (всех этих насекомых можно объединить под одним понятием "гнус") постоянно присутствуют в лесу, полях, у рек и на болотах. Ученых эти насекомые в основном интересуют с биологической точки зрения: в центре внимания находятся их биология, экология, среда обитания, классификация, размножение. Постоянно ищутся способы уменьшения негативного воздействия гнуса на людей и животных, изобретаются способы отпугивания и уничтожения. Однако то, насколько негативно может повлиять гнус на работу техники, еще никто не оценивал. И это при том, что многие сверхточные приборы, изучающие атмосферу и космос, расположены в Западной Сибири, именно там, где гнуса полно.

 
Рой комаров иногда мешает видеть небо и солнце

Атмосфера Земли пропускает волны различных длин очень неоднородно: часть из них полностью рассеивается за счет частиц меньше длины волны излучения, часть — за счет частиц, чьи геометрические размеры намного больше длины волны излучения. В атмосфере существуют "окна прозрачности" — диапазоны волн, где их затухание наименьшее и они способны проходить сквозь атмосферу свободно. Ослабление видимого оптического излучения в "окнах прозрачности" атмосферы напрямую зависит от  количества мелких частиц в воздухе: кристалликов льда, капель водяного пара, пыли, дыма. Чем сильнее затухание – тем хуже видны предметы вдали, тем менее эффективна работа оптических приборов. Ученые предположили, что в приземном слое атмосферы в теплые периоды года ослабление излучения может происходить дополнительно за счет летающих насекомых или гнуса, чьи размеры могут составлять несколько миллиметров.


 
© Фото : Н.Щелканов, ИОА СО РАН
Место проведения эксперимента. Территория обсерватории «Фоновая» Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН. – Так выглядит место расположения зеркального отражателя (виден отраженный сигнал).

Схема проведенного эксперимента достаточно проста: луч заданной длины волны направляется на отражатель, расположенный на отдалении (в эксперименте ученые "стреляли" на 950 м и на 1200 м), а его отражение фиксируется приемником. Разница в мощности исходящего и входящего сигнала показывает степень его затухания. Эксперимент проводили далеко за городом, среди леса над травяным полем недалеко от берега реки Обь летом, когда наблюдается максимальное количество гнуса, в основном комара. Замеры происходили на высоте 2-4 метров – именно в этих диапазонах комары и мошки летают наиболее кучно.


 
© Фото : Н. Щелканов, ИОА СО РАН
Источник и приемник излучения. Источник "стреляет" сфокусированным лучом по отражателю, расположенному на расстоянии полкилометра, а приемник фиксирует отраженный луч.

"Комары не мешают видеть, когда движешься по тайге, но уменьшают видимость удаленных объектов и мешают их распознать через подзорную трубу или бинокль, уменьшают эффективность работы приборов, работающих в видимом и инфракрасном диапазоне,  – комментирует результаты работы один из авторов, старший научный сотрудник ИОА СО РАН Николай Щелканов. – Мы впервые смогли оценить "вклад" гнуса в ослабление видимого и инфракрасного излучения при отсутствии дополнительных источников загрязнений атмосферы в условиях леса и поля Западной Сибири. Ослабление оптического излучения за счет гнуса в приземном слое атмосферы в видимой области спектра (при длинах  волн 0.55-0.69 мкм) составило 29-37 %, а в инфракрасной области спектра более 4 мкм – 63%.  Полученные результаты помогут нам строить более точные оптические модели распространения видимых и инфракрасных сигналов в  приземном слое атмосферы, корректировать работу оптических приборов".


Похожие новости

  • 16/06/2021

    Как обнаружить пожары и наводнения: томские ученые рассказывают о возможностях мониторинга Земли из космоса

    ​С помощью космических снимков и их правильной расшифровки ученые Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН (ИОА СО РАН) могут оперативно обнаружить лесные пожары, наводнения, пыльные бури и сделать прогноз погоды.
    600
  • 16/02/2021

    Для исследования атмосферы разработали мобильный лидар

    Ученые из Института оптики атмосферы имени В.Е. Зуева СО РАН создают первый в мире мобильный озоновый лидар для исследований влияния индустриальных выбросов на состав воздуха, наблюдения за вулканической активностью, а также изучения атмосферы Арктики.
    793
  • 16/02/2021

    День российской науки — 2021

    Традиционно в честь Дня российской науки сибирские институты проводят просветительские мероприятия для студентов, школьников и всех, кто желает узнать чуть больше о большой науке. ​«Этот год был объявлен годом науки и технологий.
    7299
  • 09/04/2021

    Молодые томские ученые прочтут для школьников научно-популярные онлайн-лекции по актуальным направлениям науки

    Лекции пройдут в рамках реализации Плана мероприятий по взаимодействию академических институтов РАН и образовательных организаций Томской области на 2021 год.  Цель мероприятий:  привлечь школьников и студентов к исследовательской и интеллектуально-творческой деятельности, познакомить участников с современными достижениями науки.
    891
  • 16/09/2020

    Космический лидар, искусственный интеллект и парниковые газы

    ​В Институте оптики атмосферы им. В. Е. Зуева СО РАН группой ученых созданы алгоритмы и программы, позволяющие с помощью нейронных сетей эффективно решать задачи дистанционного определения концентраций парниковых газов с космических платформ.
    1107
  • 07/10/2020

    Что покажет зеленый луч? Об исследовании турбулентности в ИОА СО РАН

    Где рождается наука, как ученые меняют привычные представления о природе? В стенах лабораторий, в ходе экспериментов! Иногда для этого необходим целый полигон, оборудованный комплексом научных приборов.
    794
  • 31/07/2020

    Лидары космического, наземного и мобильного размещения

    В прошлом номере «Томские новости» писали о молодом ученом из Института оптики атмосферы, руководителе лаборатории атмосферной радиации Александре Коношонкине, который рассчитал математическую модель для исследования перистых облаков.
    1334
  • 30/07/2019

    Наука в фотографиях

    ​Рассказываем, что такое научная фотография на примере снимков сибирских ученых и объектов их исследований. Наверное, ученые были одними из первых, кто оценил изобретение фотографии. Фотоаппараты XIX века — громоздкие, неторопливые — сразу стали важным инструментом познания окружающего мира (и увлекательнейшей игрушкой) астрономов, медиков, ботаников, физиков, химиков, изобретателей.
    1550
  • 30/03/2021

    Международный день метеоролога: в программе «Час науки» специальный репортаж о работе ИОА СО РАН

    ​​28 марта, в 17:00, в эфире канала «Россия-24 Томск» в программе «Час науки» вышел в эфир сюжет, приуроченный к полувековому юбилею Лаборатории климатологии атмосферного состава и Международному дню метеоролога.
    625
  • 18/02/2021

    ИОА СО РАН: для замены самолета-лаборатории необходимы средства

    Томский Институт оптики атмосферы (ИОА) СО РАН запросил у Минобрнауки около 5 миллиардов рублей на приобретение нового самолета-лаборатории, поскольку срок эксплуатации имеющегося в НИИ исследовательского судна истекает; министерство на просьбу пока не отвечает, рассказал РИА Томск директор ИОА СО РАН Игорь Пташник.
    636