Способ определения водозапасов облаков
Изобретение относится к метеорологии и может быть использовано в службе активных воздействий для дистанционных измерений водозапасов облаков. Цель изобретения - повышение точности определения водозапаса облаков, которая достигается измерением собственного радиотеплового излучения облаков на длинах волн 1,6, 2,25 и 4 см, причем на длине волны 2,25 см выделяется горизонтальная, а на длинах волн 1,6 и 4 см вертикальные составляющие поляризованного излучения.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)з G 01 W 1/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4679736/10 (22) 10.02,89
{46) 23,02,92. Бюл, ¹ 7 (71) Московский институт приборостроения (72) В.В. Калашников и В.М. Ратьков (53) 551,5708.535.223 (088.8) (56) Калашников В.B. Радиотехнический комплекс для исследования влагосодержания и водосодержания атмосферы, Сб. "Радиотехнические исследования атмосферы", 1977, с. 216-222.
Горелик А.Г., Калашников В,В. Определение интегральной водности дождевых облаков и высоты слоя дождя СВЧ-радиометрическим методом, Труды ЦАО, 1972, вып. 103, с. 58 — 63.
Изобретение относится к метеорологии и может быть использовано в службе активных воздействий для дистанционных измЕрений водозапазов дождевых облаков.
Целью изобретения является повышение точности определения водозапаса дождевых облаков.
Способ основан на измерениях ослабления собственного радиотеплового излучения облаков на определенных длинах волн и использовании дополнительной априорной информации о распределении капель по размерам и эффективной температуре в направлении визирования, Уравнение, связывающее ослабление в облаке с его водозапасом, для i-й длины волны имеет вид
„., Ы„„1714550А1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДОЗАПАСОВ ОБЛАКОВ (57) Изобретение относится к метеорологии и может быть использовано в службе активных воздействий для дистанционных измерений водозапасов облаков. Цель изобретения — повышение точности определения водозапаса облаков, которая достигается измерением собственного радиотеплового излучения облаков на длинах волн 1,6, 2,25 и 4 см, причем на длине волны 2,25 см выделяется горизонтальная, а на длинах волн 1,6 и 4 см вертикальные составляющие поляризованного излучения, 64 и WM — водозапас крупнокапельной (дождевые капли) и мелкокапельной {облачные капли) фрикций облака;
Ъ
Qi — удельные коэффициенты поглощения в крупнокапельной фракции, определяемые по данным о распределении капель по размерам; ф
bi — удельные коэффициенты поглоще- Ql ния в мелкокапельной фракции. определяе- (Л мые по данным об эффективной Q температуре. Измерения проводят на трех длинах волн ib = (1,60 — 0,16) см, А2= (2,25 — р.„
-0,22) см, Аз= 4,0 0,40/см, причем йа первой .й и третьей длинах волн измеряют вертикальную, а на второй — горизонтальную компоненты поляризованного излучения от облака. Повышение точности в этом случае достигается следующим образом, При использовании трех уравнений вида (1) для нахождения двух неизвестных возможны различные преобразования системы из трех
1714550
40
50
Составитель Е. Трофимов
Техред М.Моргентал Корректор И. Муска
Редактор Е. Полионова
Заказ 691 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 уравнений в эквивалентную систему из двух уравнений, В этих эквивалентных системах коэффициенты при неизвестных WK u WM представляют собой алгебраические комбинации из коэффициентов ai u Ьь
3а счет оптимизации определителей этих систем с помощью безразмерных параметров производят выбор сочетания длин волн, для которых определитель системы уравнений наименьшим образом зависит как от распределения капель по размерам, так и от эффективной температуры, что снижает погрешность, вносимую неадекватностью априорной информации об этих параметрах. С помощью параметров
Ра = и Рь = Ь1 Ьз/b) при использоваа1 аз
a) нии системы вида
t1 + 73 = (д1+ аз) Мк + (Ьl + Ь2) WM
72 = а2 Вк + b2W м (2) наименьшая зависимость от эффективной температуры наблюдается для следующегосочетания длин волн: 11 = (1,60 — 0,16) см, Аг= (2,25 — 0,22) см и i4 = (4,00 — 0,40) см.
Определитель системы тем больше, чем лучше выполняется условие аг(Ь +Ьз)>Ьг(а +аз), Так как он не зависит от поляризации, а горизонтальная компонента поляризации больше вертикальной, то для выполнения неравенства при измерениях выделяют горизонтальную компоненту поляризации на средней длине волны А и вертикальную на боковых длинах волн
5 Р.1 и Лз)
Повышение точности определения водозапаса дождевых облаков достигается за счет того, что при,указанных сочетаниях волн и поляризаций определитель эквива10 лентной системы уравнений (2) имеет наибольшую величину и слабо зависит как от распределения капель по размерам, так и от эффективной температуры.
Формула изобретения
15 Способ определения водозапасов облаков, заключающийся в приеме собственного радиотеплового и лучения облаков на длинах волн ib и Аг и обработке результатов измерений с использованием априорной
20 информации о распределении капель по размерам, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, дополнительно измеряют радиотепловое излучение на длине волны i4 значения длин волн выбирают
2- > равными 4 = (1,6 — 0,16) см„Аг = (2,25 — 02) см и Ъ = (4,00 — 0,4) см, причем на длинах волн Л и Яз выделяют вертикальную, а на длине .4 — горизонтальную компоненты поляризованного излучения.
