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)

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

XIX.D.226

Спектральные измерения пространственно-временной изменчивости нисходящего радиоизлучения облачной атмосферы в K-диапазоне

Аквилонова А.Б. (1), Смирнов М.Т. (1), Кутуза Б.Г. (2), Егоров Д.П. (2)
(1) Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Фрязинский филиал (ФИРЭ им. В.А. Котельникова РАН), Фрязино, Московская обл., Россия
(2) Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Москва, РФ
Пространственная разрешающая способность современных спутниковых СВЧ радиометров в частотном диапазоне 10-40 ГГц составляет не менее 10 км, что существенно больше среднего горизонтального размера облака. В то же время при наземных наблюдениях нисходящего излучения обычно элемент пространственного разрешения имеет много меньшие размеры, что дает возможность более детального исследования пространственно-временной изменчивости поля радиоизлучения атмосферы, вклада облачности, влияния полей влажности и водности.
В работе приводятся результаты анализа наземных СВЧ-радиометрических измерений излучения атмосферы в диапазоне частот 18-27 ГГц, выполненных в ФИРЭ им. В.А. Котельникова РАН (г. Фрязино Московской обл.). Измерения осуществляются непрерывно с середины 2017 г. с помощью СВЧ радиометра спектрометра Р22М (Смирнов М.Т.и др,, 2019, Егоров Д.П., 2020). Пространственная разрешающая способность данного радиометра на высоте 2.1 км составляет от 170 до 250 м в зависимости от частотного канала.
Для калибровки экспериментальных данных используются специально изготовленные установки, позволяющие производить измерения излучения черного тела при комнатной температуре и при температуре кипения жидкого азота.
Для интерпретации СВЧ радиометрических измерений регулярно собираются результаты метеонаблюдений с двух расположенных на расстоянии порядка 300 м метеостанций Vantage Pro2 и производится фото фиксация метеоусловий наблюдений при помощи видеокамеры HI3516C. Метеостанции измеряют температуру и относительную влажность воздуха, атмосферное давление, скорость и направление ветра, интенсивность и сумму осадков.
Длительные непрерывные сеансы измерений позволили проследить изменчивость характеристик излучения безоблачной атмосферы в различные сезоны, в одном и том же сезоне при различных значениях влажности, изменения яркостных температур в течение суток в зависимости от изменений влажности. Оказалось, что СВЧ радиометрические измерения в рассматриваемом диапазоне хорошо отслеживают именно изменения интегральной влажности.
Оценены вариации радиоизлучения облачной атмосферы в зависимости от вида облачности при отсутствии и при наличии осадков.
В отличии от спутниковых измерений, где радиоизлучение усредняется по полю зрения, имеющему большие размеры в рассматриваемом диапазоне частот, наземные измерения позволяют выявить более детальную структуру облачности.
Полученные результаты измерений позволяют оценить естественную изменчивость спектров излучения в зависимости от метеоусловий.
Работа выполнена в рамках проекта РФФИ № 20-02-00703 А и частично проекта РФФИ № 20-07-00200.

Ключевые слова: Спектральные измерения, нисходящее излучение атмосферы, СВЧ радиометр, влагосодержание атмосферы, водозапас облаков
Литература:
  1. Смирнов М.Т., Ермаков Д. М. , Саворский В.П.,. Чернушич А. П. Особенности восстановления профиля влажности атмосферы по спектральным СВЧ радиометрическим измерениям в диапазоне 18 – 27,2 ГГц // Труды конференции РРВ–26, 1–6 июля 2019, Казань. Т.II. Секция 7. С. 336-339. https://kpfu.ru/portal/docs/F1354445323/RWP26_Vol2_Final_compressed.pdf.
  2. Егоров Д.П., Кутуза Б.Г., Смирнов М.Т. Пространственно-временная и частотная изменчивость поля радиоизлучения атмосферы в резонансной области поглощения водяного пара 18-27 ГГц // Материалы 18-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2020. C. 147. DOI 10.21046/18DZZconf-2020a.

Презентация доклада

Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов

146