• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 1028-821X (Online)
ISSN 2415-3400 (Print)

ИССЛЕДОВАНИЕ ФЛУКТУАЦИЙ НЕКОГЕРЕНТНЫХ СИГНАЛОВ, ОТРАЖЕННЫХ ОТ ОБЛАКОВ

Войтович, ОА, Зацеркляная, АВ, Руднев, ГА, Халамейда, ДД, Хлопов, ГИ, Хоменко, СИ
Organization: 

Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины
12, ул. Ак. Проскуры, Харьков, 61085, Украина
E-mail: khlopov@ire.kharkov.ua

https://doi.org/10.15407/rej2015.02.048
Язык: русский
Аннотация: 

Флуктуации радиолокационных сигналов, отраженных от облаков, связаны с турбулентными процессами, которые существенно влияют на безопасность полетов авиации. Эти сигналы содержат информацию о физических явлениях, протекающих в облаках. Поэтому дистанционное зондирование облачности с помощью метеорологических радаров представляет значительный интерес для диагностики и прогноза метеорологических явлений, происходящих в облаках. Однако большинство подобных радаров основано на некогерентной обработке отраженных сигналов, спектральные характеристики которых в литературе практически не описаны, поэтому в работе приведены результаты годичного цикла экспериментальных исследований спектров флуктуаций некогерентных сигналов 3-см диапазона радиоволн, отраженных от облаков, а также скорости диссипации турбулентной энергии. Показано, что наиболее вероятное значение ширины спектра флуктуаций скоростей составляет около l / 2f » 45 см/с при среднеквадратическом значении 27 см/с (l – рабочая длина волны, f – текущая частота в спектре флуктуаций отраженного сигнала). Обработка результатов измерений также показала, что максимумы радиолокационной отражаемости и скорости диссипации турбулентной энергии в основном не совпадают, причем наибольше количество турбулентных ячеек разных размеров сосредоточено в верхней части облаков

Ключевые слова: метеообразования, скорость диссипации энергии, спектр флуктуаций, турбулентность

Статья поступила 12.05.2015
PACS     92.60.Ta
УДК 551.508.85.9
Radiofiz. elektron. 2015, 20(2): 48-53
Полный текст (PDF)
 

References: 
  1. Шметер С. М. Физика конвективных облаков / С. М. Шметер. – Л.: Гидрометеоиздат, 1972. 229 с.
  2. Мейсон Б. Дж. Физика облаков / Б. Дж. Мейсон; пер. с англ. под ред. В. Г. Морачевского. – Л.: Гидрометеоиздат, 1961. – 542 с.
  3. Довиак Р. Доплеровские радиолокаторы и метеорологические наблюдения / Р. Довиак, Д. Зрнич; пер. с англ. под ред. А. А. Черникова. – Л.: Гидрометеоиздат, 1988. – 509 с.
  4. Radar in Meteorology / Ed. D. Atlas. – Boston: Amer. Meteor. Soc., 1991. – P. 577–606.
  5. Аппаратурно-программный комплекс для исследования радиолокационных отражений от метеообразований / Е. Н. Белов, О. А. Войтович, Т. А. Макулина и др. // Радио-физика и электрон.: сб. науч. тр. / Ин-т радиофизики и  электрон. НАН Украины. – Х., 2009. – 14, № 1. – С. 57–63.
  6. Спектр флуктуаций некогерентных сигналов, отраженных от мелкомасштабных неоднородностей тропосферы / Е. Н. Белов, О. А. Войтович, А. В. Зацеркляная и др. //  Прикладная радиоэлектрон. – 2013. – 12, № 3. – С. 408–413.
  7. Бендат Дж. Прикладной анализ случайных данных / Дж. Бендат, А. Пирсол; пер. с англ. под ред. И. Н. Коваленко. – М.: Мир, 1989. – 50 с.
  8. Марпл.-мл. С. Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения / С. Л. Марпл.-мл.; пер. с англ. под ред. И. С. Рыжака. – М.: Мир, 1990. – 584 с.
  9. Мельничук Ю. В. Измерение скорости диссипации кинетической энергии турбулентных движений в облаках и осадках / Ю. В. Мельничук, Г. А. Смирнова, А. А. Черников // Тр. Центральной аэрологической обсерватории. – 1973. – Вып. 110. – С. 12–21.
  10. Метеорологические автоматизированные радиолокационные сети / Т. А. Базлова, Н. В. Бочарников, Г. Б. Брылев и др. – СПб.: Гидрометеоиздат, 2002. – 331 c.