Документ описывает программный комплекс для обработки данных лидарного зондирования, включая взаимосвязь различных атмосферных процессов и требования к программному обеспечению. Включены детали о структурных схемах, возможностях кроссплатформенной работы, а также о функционале графического интерфейса. Рассматриваются как экспериментальные исследования, так и примеры обработки данных температурных профилей в различных регионах.

1. Программный комплекс для обработки данных лидарного зондирования аэрозоля и температуры в нижней и средней атмосфере Кудинов А.П., Кузьменков Д.О., Маричев В.Н.

2. Процессы, явления, объекты: Взаимосвязь стратосферных и ионосферных процессов Трансграничный перенос Глобальные геофизические процессы (центры действия атмосферы, температура океанических вод и т.д.) Глобальные космофизические процессы (космические солнечные и галактические лучи, магнитные бури, метеорная пыль) Тропосферно – стратосферный обмен ( водяной пар, аэрозоль) Проявление вулканической и сейсмической активности в стратосфере Температурные атмосферные аномалии – стратосферные потепления, связь с гравитационными волнами Полярные стратосферные и серебристые облака Синоптические возмущения (пылевые бури, ураганы, тайфуны ) Экспериментальные исследования изменений, аномалий и возмущений cостава и состояния верхней тропосферы, стратосферы и мезосферы

3. Структурная схема лидара 1 – лазер, 2 – коллиматор, 3 – плоское зеркало, 4 – главное параболическое зеркало, 5 – плоский контротражатель, 6 – диафрагма, 7 – механический затвор, 8 и 12 – линза, 9 – светоделительная пластина, 10 и 11 – интерференционные светофильтры, 13 – ФЭУ, 14 – счетчик фотонов 532нм 607нм 532нм 2 1 4 3 5 6 7 8 9 10 11 12 12 13 13 14 15

4. Требования к программному обеспечению для задач лазерного зондирования возможность поэтапного решения задачи, с произвольным определением финального этапа; возможность модернизации или полного исключения этапа обработки; модификация параметров применяемых методов, в том числе добавление новых и модернизация уже имеющихся методов; возможность обработки множественных объектов данных; возможность манипуляций с исходными данными; кроссплатформенность; наличие удобного графического интерфейса; вывод результатов, в форме удобной для анализа; системность и иерархичность хранения результатов; возможность запуска и использование функционала внешних приложений в рамках решения поставленной задачи.

5. Структурная схема платформы Eclipse

6. Внешний вид программного комплекса для обработки данных лидарного зондирования

7. GNUPlot - профессиональный инструмент для решения задач построения графиков Поддерживаются различные стили линий и точек, шрифты. Возможен вывод на экран или в файлы различного типа. Есть возможность аппроксимировать экспериментальный набор точек кривыми заданного вида. Работать программа может как под управлением Windows, так и под управлением Unix-подобных ОС. При всем этом, программа абсолютно бесплатна, а наличие внутреннего скриптового языка позволяет создавать шаблоны и оперировать всей функциональностью посредством команд. GnuPlot может рисовать графики функций, заданных формулой или точками. Строит графики функций, заданные параметрически, рисует кривые в полярных координатах. Инкапсулировав расчетную часть и предоставив удобный UI пользователю, получается полнофункциональный инструмент для работы с полным контролем параметров обработки и выводом результатов.

8. Сигналы с ближней и дальней зоны. Внешний вид ПО счетчика фотонов

9. Накопленные сигналы с ближней и дальней зоны (слева) и восстановленный по ним («сшитый») профиль аэрозольного отношения рассеяния

10. Коррекция температурной стратификации на аэрозольное рассеяние Отношение рассеяния Температурный профиль без коррекции Температурный профиль с коррекцией

11. Наблюдения за вертикальным распределением температуры над п. Паратунка (Камчатка) в отдельные ночи января-июня 2008г. 2008.01.18

12. Вертикальные профили температуры над Якутском в отдельные ночи января-марта 2008г. Сильное стратосферное потепление 24 января 2008г.

13. Спасибо за внимание!