Введение к работе
Актуальность темы. В экспериментальной метеорологии и радиосвязи имеется ряд задач, решение которых требует разработки новых оперативных методов дистанционного определения метеорологических параметров облачной атмосферы. Среди них вопросы, касающиеся прогноза погоды, практики проведения активных воздействий и расчета параметров распространения радиоволн на трассах радиорелейной и спутниковой связи. Радиометрические измерения теплового излучения в сочетании с радиолокационными измерениями геометрии метеообъектов представляют собой достаточно мощное средство, обладающее точностью и оперативностью, и позволяющее судить о количественном соотношении излучающих компонент в атмосфере. При этом нерешенной остается задача раздельного определения метеопараметров облаков и дождя по результатам радиометрических измерений при наличии обеих компонент в направлении зондирования. Такая информация необходима для контроля за проведением активных воздействий, исследования пространственной структуры и эволюции облаков в целях прогноза погоды, интерпретации спутниковых измерений.
Цель работы. Оптимизация технических параметров метеотеплолокатора, предназначенного для определения водозапасов облаков, дождя и облаков с осадками в виде дождя. Оптимизация подразумевает выбор количества рабочих каналов, длин волн и поляризации каждого канала таким образом, чтобы ошибки определения водозапасов были минимальны. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: рассмотреть процессы формирования и переноса радиотеплового излучения в атмосфере, содержащей: а) облака без осадков, б) облака с осадками в виде дождя. Построить модель атмосферы для обоих случаев. Оценить вклад погрешностей разного рода в ошибки расчетов водозапасов по радиояркостным температурам. Проанализировать существующие принципы построения многоканальной радиометрической аппаратуры,
способы калибровки и методику измерений радиояркостных температур.
Обработать экспериментальный материал, полученный в ходе
многоволновых радиометрических измерений яркостных температур
облаков с дождем.
Научная новизна. Предложены параметры, которые функционально
выражают связь между поглощениями или ослаблениями в гидрометеорах
на отдельных волнах, и могут являться критерием для оптимизации длин
волн и поляризации рабочих каналов радиометрической системы,
предназначенной для определения с минимальными погрешностями
водозапасов облаков и осадков.
Основные результаты, представляемые к защите:
-
Особенности формирования и переноса радиотеплового излучения в облаках с осадками в виде дождя.
-
Методика определения водозапасов облаков без осадков в условиях горизонтально-неоднородной атмосферы;
-
Многопараметрический метод определения водозапасов облаков с осадками в виде дождя и дождя по результатам многоволновых радиометрических измерений;
Апробация работы. Полученные результаты докладывались на XVIII Всероссийской конференции по распространению радиоволн, г. С.Петербург, 17-19 сентября, 1996 ; на межвузовской научной конференции "Фундаментальные основы создания наукоемких и высокотехнологичных приборов", г.Сергиев-Посад, 20-22 мая, 1997; были приняты в качестве доклада на конференции "Progress in electromagnetics research symposium", Cambridge, Massachusetts, USA, 7-11 июля, 1997.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы. Работа содержит страниц машинописного текста, включая рисунков, таблиц и список литературы из наименований.