Поширення функціональних можливостей радіоелектронної системи комплексного вертикального зондування атмосферного пограничного шару - Автореферат

Харківський національний університет радіоелектроніки Поширення функціональних можливостей радіоелектронної системи комплексного вертикального зондування атмосферного пограничного шаруНауковий керівник кандидат технічних наук, старший науковий співробітник ,Ульянов Юрій Миколайович, старший науковий співробітник Національного університету “Харківський політехнічний інститут кандидат технічних наук, професор, Сідоров Генадій Іванович, завідувач кафедри радіоелектронних систем Харківського національного університету радіоелектроніки Захист відбудеться 5 липня 2002 р. о 15-00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.052.03 Харківського національного університету радіоелектроніки за адресою: м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського національного університету радіоелектроніки за адресою: м.Знання реальних фізичних характеристик АПШ - розподілу по вертикалі і горизонталі температури і вологості повітря, швидкості і напрямку вітру, а також структури турбулентності, що характеризує просторові і часові флуктуації всіх метеовеличин, необхідно: при вирішенні екологічних задач; задач, повязаних з умовами поширення радіохвиль; для забезпечення безпеки при зльоті і посадці літаків, різних аерокосмічних засобів і т.д. Відсутність універсальної теорії, здатної за приземними значеннями метеовеличин охарактеризувати стан АПШ у будь-якій заданій точці простору й у будь-який момент часу різко підвищує значимість експериментальних досліджень цього шару, зясування його особливостей у різних регіонах у залежності від різних факторів - часу доби, сезону, орографії місцевості, клімату, наявності тих чи інших метеоявищ. Вже у 80-ті роки нам було ясно, що як такою, найбільш прийнятною за критерієм “ефективність - вартість”, повинна бути система, що складається з двох найбільш привабливих засобів дистанційного зондування - акустичного локатора й апаратури радіоакустичного зондування (РАЗ) і комплексу наземної метеоапаратури. До моменту початку наших досліджень по проблемі комплексного зондування АПШ, тобто до середини 80-х років, в опублікованій літературі, присвяченій методу РАЗ, приділялося мало уваги питанням методики вимірювання різних метеовеличин за допомогою апаратури РАЗ, розробці відповідних алгоритмів і програмного забезпечення цих вимірювань, аналізу факторів, що впливають на точність усіх вимірюваних метеовеличин. В числі цих тем: д/б НДР № 2.220.17.5 “Розробка методу оперативного виявлення несприятливих метеорологічних ситуацій, що приводять до підвищених рівнів забруднення атмосфери”; д/б НДР № 0.74.10.01.14 “Дослідження мінливості профілю температури повітря в нижньому шарі атмосфери радиоакустичним методом”; д/б НДР №3.3.2 “Ідентифікація каналу далекого тропосферного поширення, розробка методу, діагнозу і прогнозу параметрів сигналів”; д/б НДР “Експериментальні дослідження й аналіз висотних профілів метеопараметрів в умовах розвитку і розпаду прибережних інверсій температури і туманів”.Показано, що як для зясування фізики процесів в АПШ, так і для успішного вирішення сукупності практично важливих прикладних задач треба мати безупинну в часі й у просторі досить точну інформацію про характер змін основних метеовеличин - про вертикальні профілі температури і вологості повітря, вектора швидкості вітру, про розподіл по висоті градиєнтного числа Ричардсона, а також картину турбулентності в АПШ, динаміку її зміни в часі. Цей метод ґрунтується на властивостях звукових хвиль створювати в атмосфері періодичні неоднорідності густини повітря (акустичні ґратки) і властивостях електромагнітних хвиль розсіюватися на цих неоднорідностях. Відзначено, що в ході цієї роботи треба намагатися подолати недоліки, властиві методу РАЗ: 1) спотворення під впливом атмосферної турбулентності акустичних ґраток, створених в атмосфері; 2) винос під дією горизонтального вітру акустичних ґраток з поля радіоантен. Як відомо, цей метод базується на взаємодії звуку з атмосферою, при якому звукові хвилі розсіюються на дрібномасштабних турбулентних пульсаціях температури і вологості повітря і швидкості вітру. Апаратура РАЗ дозволяє з гарною точністю вимірювати профіль температури повітря, а також, за певних умов, ряд інших метеопараметров АПШ - вологість, горизонтальну складову швидкості вітру, а також визначити число Ричардсона.Методика вивчення структури АПШ при бризах містила в собі три етапи: а) ідентифікацію (на основі аналізу приземних даних) ситуацій, при яких мав місце морський чи береговий бриз; б) аналіз структури АПШ за допомогою СКВЗ для кожної конкретної бризової ситуації, тобто визначення потужності бризу, висоти і потужності піднятих шарів; висоти конвективних пірїв (при морському бризі); висоти верхньої границі приземної інверсії (при береговому бризі); інтенсивності приземної і піднятих температурних інверсій; в) узагальнення результатів по всіх бризових ситуаціях. На основі вивчення приземних даних по температурі і вологості повітря був зроблений висновок, що морський бриз мав місце приблизно з 10.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ