РАДИОМЕТЕОРОЛОГИЯ

РАДИОМЕТЕОРОЛОГИЯ наука, в к-рой
изучается, с одной стороны, влияние метеорологич. условий в тропосфере
и стратосфере на распространение радиоволн (гл. обр. УКВ), с другой - метеорологич.
явления в тропосфере и стратосфере по характеристикам принимаемых радиосигналов,
в том числе собственного излучения атмосферы, как теплового, так и обусловленного
электрич. разрядами.

Первые радиометеорологич. наблюдения проводились
А. С. Поповым с помощью созданного им грозоотметчика. Излучения
атмосферы, вызываемые грозовыми и тихими электрич. разрядами, занимают
широкую полосу частот радиоволн от сверхдлинных до ультракоротких и наз.
атмосфериками.
Последние
создаются не только разрядами при грозе, но и в конвективных облаках, пыльных
и снежных бурях, областях высокой запылённости и др. Наблюдения за ними
позволяют определять глобальное распределение грозовой активности, а также
местоположение интенсивных фронтов атмосферных.

В 20-х -нач. 30-х гг. 20 в. установлено
преобладающее влияние метеорологич. процессов на распространение УКВ. Распространение
радиоволн в атмосфере сопровождается их преломлением, поглощением,
отражением и рассеянием. Интенсивность этих явлений определяется свойствами
пространственного распределения показателя преломления п воздуха,
являющегося функцией давления, темп-ры и влажности, а также наличием и
свойствами гидрометеоров (продукты конденсации влаги в атмосфере - капли
дождя, тумана, облаков) и различных примесей. Соответственно радиосигналы
могут содержать информацию о распределении плотности, темп-ры и влажности
воздуха, поле ветра и турбулентности, водности облаков, интенсивности осадков
и др. При распространении радиоволны ослабляются из-за потери электромагнитной
энергии, к-рая поглощается и рассеивается молекулами кислорода Оводяного пара, гидрометеорами, частицами аэрозоля и др. неоднородностями.
В атм. газах ослабление наиболее существенно на волнах 0,25 и 0,5 см
для
Осм для водяного пара, где имеет место
резонансное поглощение. Суммарное поглощение атм. газами и его сезонная
изменчивость определяются климатич. особенностями каждого географич. района
(рис. 1). В мелкокапельных облаках коэфф. ослабления пропорционален их
водности. В осадках наряду с поглощением существенно рассеяние радиоволн,
поэтому зависимость ослабления от их водности или интенсивности сложнее
(рис. 2 и 3). В кристаллич. облаках и осадках ослабление существенно меньше,
чем в капельножидких.

Рис. 1. Зависимость коэффициента полного
поглощения К атмосферными газами от высоты Н над поверхностью Земли для
района г. Вашингтона (США): 1 - февраль; 2 - август.

Рис. 2. Коэффициент ослабления а в
дождях различной интенсивности I как функция частоты радиоизлучения.

Рис. 3. Изображение поля осадков средней
интенсивности на индикаторе обзора метеорологического радиолокатора (длина
волны 3,2 см). Расстояние между масштабными кольцами 20 км.

Зависимость п, а также др. факторов,
влияющих на перенос радиоизлучения, от основных метеорологич. параметров
позволяет использовать методы анализа и прогноза гидрометсорологич. явлений
для изучения и предсказания условий распространения радиоволн. Область
Р., занимающаяся изучением сезонных изменений п, его вертикального
профиля, поглощения атм. газами и ослабления облаками и осадками в различных
климатич. районах, наз. радиоклиматологией. Метеорологич. условия, определяющие
аномалии в распространении радиоволн, в частности образование атм. волноводов,
длительные замирания, вызванные наличием приподнятых отражающих слоев или
ослаблением в осадках, могут быть предсказаны на основе синоптич. анализа.

Среди методов исследования атмосферы, использующих
распространение радиоволн, наибольшее практич. значение получили радиолокационные
(см. Радиолокация в метеорологии). Измерения теплового излучения
атмосферы, подстилающей поверхности и внеземных источников на сантиметровых
и более коротких волнах в области интенсивных полос поглощения атм. газами
используются для определения профилей плотности, влажности и темп-ры, а
также оценки общего влагосодержания в атмосфере. На метеорологич. ИСЗ применяют
сканирующие радиометры сантиметрового и миллиметрового диапазонов для получения
изображений облаков и осадков.

Лит.: Бин Г. Р., Даттон Е. Дж.,
Радиометеорология, пер. с англ., Л., 1971; Нас и лов Д. Н., Радиометеорология,
2 изд., М., 1966; Пахомов Л. А., Пинус Н. P. и Шметер С. М., Аэрологические
исследования изменчивости коэффициента преломления атмосферы для ультракоротких
радиоволн, М., 1960; Степаненко В. Д., Радиолокация в метеорологии, Л.,
1966; Измерение радиотепловых и плазменных излучений в СВЧ диапазоне, М.,
1968. Л. А. Черников.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я