РАДИОЛОКАЦИЯ В МЕТЕОРОЛОГИИ

РАДИОЛОКАЦИЯ В МЕТЕОРОЛОГИИ, применение радиолокации для метеорологич. наблюдений и измерений, основанное на рассеянии радиоволн гидрометеорами, диэлектрич. неоднородностями воздуха, сопутствующими атм. явлениям, частицами аэрозоля и др. Кроме того, пользуются искусственными отражателями (рассеивателями), выбрасываемыми в атмосферу, типа метализированных иголок размером ~ Л/2, где Л - длина волны, а также спец. радиолокационными отражателями или активными ответчиками - миниатюрными радиопередатчиками, поднимаемыми на шарахзондах.

Отражения радиоимпульсов от турбулентных и инверсионных слоев в тропосфере впервые отмечены в 1936 Р. Колвеллом и А. Фрейдом (США) на средних и коротких волнах. Первые сообщения об обнаружении осадков с помощью радиолокаторов сантиметрового (СМ) диапазона относятся к нач. 1941 (Великобритания). В 1943 в США А. Бентом и др. были организованы первые оперативные наблюдения за ливнями и грозами. В СССР В. В. Костаревым в 1943 начаты измерения скорости и направления ветра в высоких слоях атмосферы путём прослеживания движения шаров-зондов с пассивными отражателями.

При помощи радиолокаторов обнаруживаются облака, осадки, области повышенных градиентов тсмп-ры и влажности, ионизированные следы молниевых разрядов и др. Из радиолокац. наблюдений получают информацию о пространственном положении, перемещении, структуре, форме и размерах обнаруживаемых объектов, а также их физич. свойствах. При рассеянии радиоволн на частицах облаков и осадков в случае, когда размеры r этих частиц малы по сравнению с длиной волны X (рэлеевское рассеяние), величина радиолокац. сигнала ~ r64. Столь сильная зависимость величины отражённого сигнала от размера частиц приводит к тому, что при радиолокац. наблюдении за облаками и осадками выделяются наиболее крупнокапельные области, поэтому радиолокац. изображения не всегда совпадают с визуальными размерами объекта. Интенсивность рассеянных сигналов резко убывает с увеличением Л, кроме того, на миллиметровых (ММ) и более коротких волнах сигнал сильно ослабляется, что ограничивает диапазон частот метеорологич. радиолокаторов, к-рые поэтому, как правило, работают в СМ и ММ диапазонах волн.

Между средней мощностью отражённых сигналов и интенсивностью осадков установлены эмпирич. соотношения, на основании к-рых определяют распределение интенсивности и количества выпадающих осадков на площади радиолокац. обзора. Более высокая точность измерения интенсивности осадков и водности облаков достигается при измерении ослабления радиоволн. Для определения ослабления радиоволн используют двухволновые радиолокаторы. Если X сравнима с размером частицы, закон рассеяния существенно отличается от рэлеевского, и при известной частотной зависимости ослабления радиоволн измерения отражённых сигналов на нескольких длинах волн позволяют оценить размеры частиц осадков. Для несферич. частиц вероятность рассеяния зависит от их формы и ориентации. По степени деполяризации отражённых сигналов можно судить о форме частиц облаков и осадков и, следовательно, об их агрегатном состоянии. Движение рассеивателей приводит к смещению частоты отражённых сигналов вследствие эффекта Доплера. Измерение доплеровского смещения частоты, а также др. параметров спектра радиолокац. сигналов, отражённых от облаков и осадков, крупных частиц аэрозоля, искусств. рассеивателей, позволяет исследовать структуру различных движений в атмосфере (ветер, турбулентность, упорядоченные вертик. потоки). С помощью высокочувствит. радиолокац. станций обнаруживаются области повышенных градиентов показателя преломления, связанные с образованием устойчивых слоев в приземном и пограничном слоях атмосферы, а также с зонами интенсивной турбулентности при "ясном" небе па высотах до 10-15 км. Интенсивность турбулентности в "ясном" небе оценивается по величине отражённых сигналов, а также по ширине их спектра, обусловленного доплсровским смещением.

Благодаря применению Р. в м. оперативные данные о ветре на различных высотах получают при любых условиях погоды. Скорость и направление ветра вычисляются по измеренным координатам радиопилота. Определение ветра часто производится одновременно с измерением темп-ры, давления, влажности и др. параметров атмосферы, поэтому созданы радиолокац. станции для комплексного зондирования атмосферы, к-рые позволяют определять координаты радиозонда по сигналам его передатчика-ответчика и принимать телеметрич. информацию о метеорологических элементах.

Лит.: Атлас Д., Успехи радарной метеорологии, пер. с англ.. Л., 1967; С т е-паненко В. Д., Радиолокация в метеорологии, Л., 1966; Радиолокационные измерения осадков, Л., 1967; Калиновскии А. Б., П и н у с Н. 3., Аэрология, ч. 1, Л., 1961. А. А. Черников.




Смотреть больше слов в «Большой советской энциклопедии»

РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКАЯ СВЯЗЬ →← РАДИОЛОКАЦИЯ

Смотреть что такое РАДИОЛОКАЦИЯ В МЕТЕОРОЛОГИИ в других словарях:

РАДИОЛОКАЦИЯ В МЕТЕОРОЛОГИИ

        применение радиолокации (См. Радиолокация) для метеорологических наблюдений и измерений, основанное на рассеянии радиоволн гидрометеорами (См. ... смотреть

T: 329