Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)
Архив конференций
Дополнительная информация
Подписка/отписка
на рассылку новостей

Шестнадцатая Всероссийская Открытая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»

XVI.D.127

Наземный микроволновый комплекс дистанционного зондирования атмосферы и земных покровов

Швецов А.А. (1), Рыскин В.Г. (1), Красильников А.А. (1), Куликов М.Ю. (1), Большаков О.С. (1), Серов Е.А. (1), Кукин Л.М. (1), Леснов И.В. (1), Скалыга Н.К. (1), Фейгин А.М. (1)
(1) Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук», Нижний Новгород, Россия
В ИПФ РАН создан наземный микроволновый радиометрический комплекс, который состоит из трёх спектрорадиометров предназначенных для дистанционного пассивного мониторинга температуры атмосферы, микроволнового озонометра, а также прибора для зондирования земных покровов.
Термическое зондирование атмосферы обеспечивается набором из трёх спектрорадиометров, работающих в низкочастотном склоне полосы молекулярного кислорода (диапазон частот 50÷60 ГГц), который реализует измерение температурного профиля в диапазоне высот от нескольких десятков метров до 55 км. Точность восстановления температуры зависит от высоты; За время накопления 1 мин. для приземного слоя тропосферы она составляет 0,5 – 1 К в, и возрастает до 5 К в тропопаузе, для средней стратосфере она равна 3 – 6 К при времени накопления 30 – 40 мин.
Микроволновый озонометр регистрирует спектр излучения атмосферы в окрестности линии O3 с центральной частотой 110.834 ГГц, на основании которого осуществляется восстановления концентрации от озона в интервале высот от 15 км до 75 км. Ошибка восстановления вертикального распределения концентрации озона во всем интервале высот не больше 50%, а в интервале 25 – 50 км она не превышает 5%.
Прибор, предназначенный для дистанционного мониторинга состояния земных покровов с поверхности Земли или с аэроносителя с высоты нескольких сот метров, включает в себя два трехчастотных радиометра, работающих в окрестности линии O2 c резонансной частотой 118,75 ГГц и на низкочастотном склоне 5-ти мм кислородной полосы, соответственно; а также широкополосный радиометр 8-ми мм диапазона. С помощью этого прибора могут контролироваться такие характеристики покрова, как коэффициент излучения и физическая температура различных по глубине слоёв. В частности, на основании этих измерений определяются границы снежного покрова, фиксируется начало таяния, а также восстанавливаются профиль температуры верхнего слоя сухого снежного покрова, его глубина, водный эквивалент (до глубины 0.5 –1,5 м). Прибор также может использоваться для обнаружения тепловых неоднородностей при мониторинге лесных и торфяных пожаров и геотермальных областей в зонах вулканической активности.
В рамках гранта РНФ предполагается модернизация данного комплекса с целью достижения точности восстановления температуры во всей толще тропосферы не хуже 1 К. Для достижения этой цели планируется повышение чувствительности спектрорадиометров и улучшение параметров антенной системы. Для увеличения точности восстановления высотного профиля планируется также проведение высокоточных лабораторных измерений коэффициента поглощения молекулярного кислорода, и разработка метода решения обратной задачи на основе эмпирических ортогональных функций (ЭОФ).
Работа выполнена при поддержке гранта РНФ (проект 18-72-10113).

Ключевые слова: Ключевые слова: микроволны, дистанционное зондирование, спектрорадиометр, профиль температуры, стратосферный озон, земные покровы, обратная задача
Литература:
  1. В.Г. Рыскин, А.А. Швецов, М.Ю. Куликов, М.В. Беликович, О.С. Большаков, А.А. Красильников, Л.М. Кукин, И.В. Леснов, Н.К. Скалыга, А.М. Фейгин, Микроволновый радиометрический комплекс для исследования термической структуры атмосферы земли // Известия ВУЗ. Радиофизика, 2016, №8- 9, с. 819-827.
  2. Красильников А.А., Куликов М.Ю., Кукин Л.М., Рыскин В.Г., Федосеев Л.И., Швецов А.А., Большаков О.С., Щитов А.М., Фейгин А.М., Автоматизированный микроволновый спектрорадиометр для измерения излучения атмосферы в линии озона // Приборы и техника эксперимента, 2017, № 2, с. 123–125.
  3. Швецов А.А., Большаков О.С., Рыскин В.Г. Фейгин А.М., Федосеев Л.И., Kорабовский A., Аверченко А.В. // Дистанционное зондирование снежного покрова в миллиметровом диапазоне длин вол,. 2017, № 3, с. 231–240.

Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов

240