Гнусное дело: ученые выяснили, как гнус мешает работе оптических приборов
Ученые томского Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН выяснили, что летом в Западной Сибири гнус в значительной степени влияет на прозрачность приземного слоя атмосферы и может снизить эффективность работы оптических и инфракрасных приборов.
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.
Атмосфера Земли пропускает волны различных длин очень неоднородно: часть из них полностью рассеивается за счет частиц меньше длины волны излучения (это так называемое молекулярное рассеяние), часть - за счет частиц, чьи геометрические размеры намного больше длины волны излучения (аэрозольное рассеяние). 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.
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.
"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 в приземном слое атмосферы в видимой области спектра (при длине волны 0.55-0.69 мкм) составил 29-37 %, а в инфракрасной области спектра более 4 мкм - 63%. Полученные результаты помогут нам строить более точные оптические модели распространения оптических и инфракрасных сигналов в приземном слое атмосферы, корректировать работу оптических приборов".
