Odprtje lidarskega observatorija na Otlici nad Ajdovščino

Junija 2005 je Center za raziskave atmosfere na Otlici nad Ajdovščino odprl lidarski observatorij, kjer je nameščen lidar za zaznavanje aerosolov, ki ga je razvil Laboratorij za astrofiziko osnovnih delcev. Predvidena je nadgradnja obstoječega aerosolnega lidarja v Ramanovo različico, ki bo poleg meritev aerosolov omogočala ocenjevanje vertikalnih profilov vsebnosti vodne pare in dušika v ozračju. V teku je razvoj mobilnega lidarja za zaznavanje aerosolov. Ob hkratni uporabi meteoroloških modelov bo mobilni lidar služil proučevanju širjenja onesnaženja v prizemni plasti ozračja.

Lidar na Otlici omogoča zaznavanje aerosolov v ozračju ter ocenjevanje njihovega vpliva na optične lastnosti ozračja. Njegov oddajnik, Nd:YAG laser s trojno pomnoženo osnovno spektralno črto, oddaja v ozračje pulze ultravijolične svetlobe pri valovni dolžini 355 nm, ki trajajo 5 ns in imajo energijo 120 mJ. Več kot je v ozračju aerosolov, večji delež oddane svetlobe se na njih razprši. Ker aerosoli razpršijo svetlobo na vse smeri, se del te svetlobe vrne nazaj proti lidarjevemu sprejemniku. Sprejemnik lidarja, ki ga predstavlja parabolično zrcalo z goriščno razdaljo 41 cm in premerom 80 cm z 1,5 m2 aktivne površine, zbere prejeto svetlobo in jo usmeri na občutljivo napravo, fotopomnoževalko. Slednja svetlobo zazna, ojači in pretvori v merljiv električni signal. Električni signal pretvorimo v podatek o moči razpršene svetlobe. Iz časovnega zamika med oddajanjem svetlobe in sprejetjem njenega razpršenega dela izračunamo, kako daleč od nas je plast aerosolov, iz moči sprejete svetlobe pa, kako gosta je ta plast. Za digitalizacijo skrbi 40 MHz analogni/digitalni pretvornik. Digitalizator je preko podatkovnega vodila povezan z računalnikom, ki podatke shranjuje in obdeluje. Laser, parabolična zrcala in fotopomnoževalke so pritrjeni na kovinsko konstrukcijo, ki omogoča premikanje celotnega sistema v poljubno smer v vidnem polju. Lidar na Otlici omogoča dvodimenzionalne meritve optičnih lastnosti ozračja in prisotnosti aerosolov v ozračju.

Ker aerosoli pogosto predstavljajo indikatorje onesnaženosti v ozračju, lidarske meritve na Otlici nudijo prisotnosti onesnaževal v zraku nad širšim območjem Trnovskega gozda, Vipavske doline, Krasa in obalnega območja vse do višine nekaj 10 km nad površjem. Z uporabo meteoroloških modelov lahko ocenimo od kod je onesnaženje, ki ga zaznamo z lidarjem, pripotovalo nad naše ozemlje. Hkratna uporaba lidarskih meritev in meteoroloških modelov nudi proučevanje tipičnih poti aerosolov, oziroma odgovor na vprašanje, koliko in od kod zračni tokovi najpogosteje zanesejo onesnaženja nad območje Slovenije. Takšen primer je onesnaženje iznad močno industrializirane Padske nižine, ki ga zračni tokovi ob JZ vetrovih prinesejo nad območje Slovenije in je zanj Trnovski gozd prva večja naravna ovira, na katero to onesnaženje naleti. Prav tako je vsem poznan pojav Saharskega peska, ki ga puščavski viharji dvignejo v ozračje in prepotuje več tisoče kilometrov preden pride do naših krajev.