Основные разделы


Предпосылки исследования нижних слоев атмосферы

Радиолокационные и лазерные средства позволяют получать ценную метеоинформацию с достаточно больших территорий и высот. Однако приземный и пограничный слои атмосферы, а также прилегающие к ним области высот, не могут быть детально исследованы существующими радиолокационными и лидарными станциями [8].

Большие возможности для исследования нижних слоев атмосферы предоставляют методы дистанционного зондирования с использованием звуковых волн - акустический и радиоакустический методы. Звуковые волны гораздо интенсивнее взаимодействуют с атмосферой, чем электромагнитные волны радио и оптического диапазонов, что, с одной стороны, расширяет их возможности по оцениванию метеопараметров, с другой стороны, снижает проникающую способность, а, следовательно, дальность зондирования. В соответствии с этим диапазон дальности акустических и радиоакустических локаторов ограничен, как правило, высотами порядка нескольких километров, а наиболее подходящим объектом для их использования является атмосферный пограничный слой(АПС)[2].

В АПС, высота которого колеблется в зависимости от конкретных условий от 100 м до 2 км, происходит обмен количеством движения, влагой и теплом между подстилающей поверхностью и свободной атмосферой. Значительное влияние на процессы в АПС оказывают радиационные условия, рельеф земной поверхности, орография, а также процессы синоптического масштаба.

Разнообразием наблюдаемых условий и сложностью процессов объясняется отсутствие в настоящее время приемлемой теории и даже общепринятой параметризации пограничного слоя. Поэтому при решении различных научных и практических задач, требующих определенных сведений о метеорологических процессах АПС, возрастает необходимость в экспериментальных методах исследования (методах зондирования) атмосферы, позволяющих с достаточной точностью и пространственно-временным разрешением получать информацию о метеовеличинах и параметрах турбулентности в данном слое.

Можно выделить следующие основные виды взаимодействия звуковых волн со средой, которые могут быть положены в основу методов определения параметров атмосферы [16]:

зависимость скорости звука от значений метеопараметров;

рассеяние на неоднородностях;

поглощение, имеющее сильную частотную зависимость;

рефракция;

доплеровский сдвиг частоты при отражении от движущихся неоднородностей;

флуктуации амплитуды и фазы волны, обусловленные турбулентностью.

Дистанционное зондирование атмосферы акустическими волнами основано на рассеянии звуковых волн неоднородностями показателя преломления, обусловленными турбулентными флуктуациями температуры, скорости ветра и влажности. Задача о рассеянии звуковых волн в современной ее постановке была сформулирована и решена в общем виде впервые Обуховым А. М. Значительный вклад в развитие данного направления внесли эксперименты, выполненные Каллистратовой М. А. [4], которые доказали возможность наблюдения и применения данного эффекта.

Прочитайте еще и эти статьи:

Проект цифровой радиорелейной линии г. Уфа - г. Челябинск
Радиорелейные и другие беспроводные (оптические) системы связи применяются как альтернатива проводным (медным или оптоволоконным) системам там, где прокладка кабеля невозможна или экономически невыгодна и там, где требуется развернуть связь в ко ...

Разработка системы космической связи военного назначения с коммутируемым спутниковым моноканалом
О серьезности проблемы влияния помех - на приемо-передающие каналы спутниковых систем связи говорят следующие факты. . Заметное увеличение числа публикаций и сообщений по данной проблеме. . Выработка международными и национальными орган ...

© Copyright 2019 | www.techattribute.ru