Кто мог бы предположить: научные открытия, позволившие в 60-е годы ХХ века создать первые лазеры, окажутся столь значительны, что сделают настоящий переворот во многих областях человеческой деятельности, включая и саму науку. Именно лазеры позволили создать уникальные научные приборы для изучения земных и космических глубин. Неоценима их роль как инструмента и для контроля окружающей среды. Созданные на их основе приборы — лидары — сегодня заменяют устаревшее метеорологическое оборудование. С их помощью ученые успешно контролируют экологическое состояние атмосферы нашей планеты, осуществляют мониторинг ее загрязнения на больших воздушных пространствах. Лидар способен послать в атмосферу мощный световой лазерный импульс, а затем уловить рассеянную от аэрозольных частиц ничтожно малую часть возвратившейся к наблюдателю световой энергии этого импульса. Анализируя информацию, “заложенную” в зарегистрированном лидаром рассеянном свете, можно определять концентрацию, размеры и форму примесных частиц в атмосфере, концентрацию того или иного атмосферного газа. А также множество других параметров, в конечном счете отражающих климатическую картину того или иного региона Земли. Во многих случаях изменение состояния атмосферы предвещает (или же сопровождает) разного рода техногенные катастрофы и природные катаклизмы. Так что лидары — своеобразные индикаторы подобных изменений.
Институт физики им. Б.И.Степанова Национальной Академии наук Беларуси давно славится своими разработками лазерной аппаратуры, применяемой в разных областях народного хозяйства. У истоков создания белорусских лидаров стоял заведующий лабораторией оптики рассеивающих сред доктор физико-математических наук Аркадий Иванов. По его словам, уже в 1966 году было осуществлено первое лазерное зондирование атмосферы. Позже была создана сеть лидарных станций, контролирующих антропогенные и вулканические загрязнения верхних слоев атмосферы на высоте до 35 километров.
Для решения экологических проблем в нашей республике используются лидарные станции различого целевого назначения. Кстати, лидар панорамного обзора расположен в Минске на крыше одного из корпусов Института физики. Вращаясь в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, прибор способен контролировать загрязнение воздушного пространства над столицей. Начиная с 1999 года, группой лазерного зондирования проводится систематический контроль воздушной среды над нашим городом и составляются карты регистрируемых атмосферных загрязнений.
Из научных информационных источников также известно, что белорусские лидары постоянно используются и при комплексном экологическом обследовании промышленных регионов республики. Четыре комбината в Солигорске производят более пяти миллионов тонн калийных удобрений в год, одновременно являясь источниками солевых выбросов. Мелкие частицы с поверхности многочисленных солеотвалов уносятся ветром в атмосферу. Кроме калийных комбинатов, в этом регионе действуют еще десятки предприятий, являющихся источниками вредных выбросов. Не зря этот регион считается экологически небезопасным.
Примером источников катастрофически сильных загрязнений стратосферы являются крупные извержения вулканов. Известно, что когда на Филиппинах произошло сильное извержение вулкана Пинатубо, то первые признаки появления мутности стратосферы над Минском наблюдались уже через месяц. Любопытно, что во многих случаях появление пыли в воздухе Европы вызвано бурями в африканских пустынях. Международные лидарные сети позволили установить: пылевые воздушные потоки в северных районах Африки на большой высоте способны проникать на территорию Беларуси через средиземноморский регион.
Проблема контроля межрегионального переноса атмосферных загрязнений приобретает сегодня огромное значение. Многие государства озабочены вопросами своей экологической безопасности. Но глобальный контроль окружающей среды не может быть решен в рамках только одной страны. Сейчас государства объединяют усилия, чтоб вместе контролировать глобальные экологические изменения. И белорусские лидары применяются в проведении разного рода европейских исследовательских программах.
В последние годы лидары начинают активно использовать и на космических аппаратах, что позволяет быстро получать информацию о состоянии атмосферы Земли на максимально больших пространствах. Как сообщают научные источники, не так давно в рамках программы, осуществленной NASA, был проведен широкомасштабный эксперимент по лазерному зондированию верхних слоев земной атмосферы из космоса. В выполнении этого престижного международного проекта были задействованы и белорусские лидары.
Анатолий Прищепов, научный сотрудник НАН Беларуси, физик, патентовед.
| 
