Ce este un LIDAR!

Tot sunt la Fizica Mediului, mai şi fac reclamă la EcoMagazin, dar nu am nici un articol despre mediu. Aşadar mai jos o să postez introducerea pe care am scris-o pentru lucrarea mea de licenţă. Cu care de altfel o să mă ocup în următoarea săptămână. Citiţi, şi dacă va place daţi-vă cu parerea. Sau dacă aveţi întrebări, nu ezitaţi să mi le adresaţi.

L.E. Şi cum cred că nimeni nu a citit ce-i scris mai jos vă spun pe scrut că lidarul îi un fel de radar da in loc de unde radio dă cu lumină, mai precis laser. Îi bun la scanat atmosfera, de poluanţi şi alte chestii mărunte, cât moleculele de mărunte.

În ultimele decenii clima şi atmosfera pământului au devenit subiecte dezbătute la scară largă, nu doar de cercetători ci şi de oameni din cu totul alte domenii de activitate. Termeni precum: efectul de seră, încălzire globală sau găurile din stratul de ozon, au apărut din ce in ce mai mult în discuţii controversate. O bună perioadă mulţi s-au întrebat ce anume cauzează aceste fenomene, dacă într-adevăr ele există şi cât de grave sunt aceste probleme.

Dar din 1930, când s-a descoperit ozonul, s-au înregistrat progrese însemnate în măsurarea cauzelor ce influenţează atmosfera, atât cele umane cât şi cele naturale. Folosindu-se de tehnologii avansate, cercetătorii au făcut demersuri în înţelegerea şi anticiparea schimbărilor climei pământului. Folosirea laserului în scanarea atmosferei este o metodă noua şi totodată foarte utilă, putându-se face măsuratori atât de la nivelul solului, din aeronave special pregătite cât şi din sateliţi.

Cheia spre cunoaşterea şi înţelegerea atmosferei stă in studierea părţilor ei componente precum vaporii de apa din nori, aerosolii si gazele precum ozonul. Radarul pe bază de laser, cunoscut şi ca LIDAR (light detection and ranging) este folosit în acest scop şi oferă date de mare precizie. Un lidar poate pătrunde prin norii subţiri din păturile joase ale atmosferei oferind o imagine pe verticală a acestora. Iar un astfel de aparat plasat pe unul din sateliţii artificiali ai pământului poate oferi măsurători la nivel global despre particulele aflate la înălţimi mari. Acest lucru este important deoarece atât vaporii de apa din nori cât şi stratul de ozon sunt implicaţi în procese importante care afectează direct viaţa de pe pământ.Poate că cel mai important argument pentru folosirea laserului ca unealtă de măsurare este tocmai această acurateţea cu care se pot obţine date privind norii. Ultimele realizări în acest domeniu au reuşit să umple goluri în înţelegerea modului în care norii reflectă şi absorb energia solara şi a felului în care căldura şi umezeala este gestionată de masele de aer, oceane şi uscat.

Întocmai ca un radar, care este folosit în mod uzual pentru a detecta de la avioane în zbor până la fronturi atmosferice, şi care foloseşte undele radio în acest scop, bombardând ţinta şi măsurând undele reflectate. Aşa şi un lidar înregistrează particulele şi gazele din atmosferă, doar că foloseşte laserul în loc de unde radio.  Deoarece deplasarea fascicolului laser este foarte compactă, şi se dispersează foarte puţin, face posibilă reflexia unei părţi a acestuia la întâlnirea unor particule foarte mici, chiar molecule. Partea de fascicul reflectată se întoarce spre emiţător şi este captată de o antenă, asemănătoare cu a unui radiotelescop sau a unei antene parabolice. Apoi aceasta este analizată, şi datorită preciziei cu care este înregistrat timpul de revenire şi cantitatea de lumină reflectată, cercetătorii pot determina locaţia, distribuţia şi natura particulelor pe care fascicolul le-a întâlnit în drumul său.

Dacă până în momentul de faţă cu ajutorul acestui aparat se fac o gamă largă de măsuratori, pe viitor se speră construirea unor instrumente lidar cu scopuri mult mai specifice unul special adaptat pentru cartografierea funcţionalităţii norilor, iar un altul exclusiv pentru monitorizarea smogului urban sau a furtunilor de nisip. Doar prin obţinerea unor informaţii din ce in ce mai precise, se poate face o estimare asupra modului în care oamenii au afectat atmosfera, şi felul în care aceasta va reacţiona. Iar aceste prognoze ne vor ajuta să ne adaptăm viitoarelor reacţi extreme ale naturii şi tot odată ne vor ajuta sa ştim şi cum să protejăm acest lucru de neînlocuit.