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

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ДОЖДЯ ПУТЕМ РЕШЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНОГО УРАВНЕНИЯ РАССЕЯНИЯ ПРИ ДВУХЧАСТОТНОМ ЗОНДИРОВАНИИ

Линкова, АМ
Organization: 

Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины
12, ул. Акад. Проскуры, Харьков, 61085, Украина
E-mail: gannalinkova@gmail.com

Язык: русский
Аннотация: 

Измерение количества выпавших осадков представляет значительный интерес для решения многих практических задач. Обратная задача восстановления интенсивности дождя с помощью радиолокационных методов относится к некорректным задачам математической физики и описывается нелинейным интегральным уравнением. В работе рассматривается подход к решению интегрального уравнения рассеяния электромагнитных волн полидисперсной средой водных капель с помощью двухчастотного зондирования в СВЧ-диапазоне. Проведено численное моделирование восстановления интенсивности дождя в диапазоне 1…30 мм/ч для рабочих длин волн 0,82 и 3,2 см. Показано, что предложенный подход позволяет восстанавливать интенсивность дождя с погрешностью менее 20 % для интенсивности более 5 мм/ч и 60 % – для слабых дождей (менее 5 мм/ч). Ил. 8. Табл. 1. Библиогр.: 21 назв.

Ключевые слова: двухчастотное зондирование, интегральное уравнение Фредгольма 1-го рода, интенсивность дождя, радар, регуляризация Тихонова

Статья поступила в редакцию 22.08.2017
PACS 9260
УДК 319.61.126
Radiofiz. elektron. 2017, 22(3): 23-32

Полный текст (PDF)

References: 
  1. Забрейко П. П., Кошелев А. И., Красносельский М. А., Михлин С. Г., Раковщик Л. С., Стеценко В. Я. Интегральные уравнения. Москва: Наука, 1968. 448 с.
  2. Розенберг В. И. Рассеяние и ослабление электромагнитного излучения атмосферными частицами. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1972.
  3. Лаврентьев М. М., Романов В. Г., Шишатский С. П. Некорректные задачи математической физики и анализа. Москва: Наука, 1980. 285 с.
  4. Морозов В. А. Регулярные методы решения некорректно поставленных задач. Москва: Наука, 1987.
  5. Twomey S. Introduction to the mathematics of inversion in remote sensing and indirect measurements. New York: Dover Publ., Inc., 1996. 243 p.
  6. Тихонов А. Н., Арсенин В. Я. Методы решения некорректных задач. 2-е изд. Москва: Наука, 1979. 285 с.
  7. Shifrin K. S., Zolotov I. G. Spectral attenuation and aerosol particle size distribution. Appl. Opt. 1996. Vol. 35, N 12. P. 2114–2124.
  8. Walters P. T. Practical applications of inverting spectral turbidity data to provide aerosol size distribution. Appl. Opt. 1980. Vol. 19, N 14. P. 2353–2365.
  9. Westwater E., Cohen A. Application of Backus-Gilbert inversion technique to determination of aerosol size distribution from optical scattering measurements. Appl. Opt. 1973. Vol. 12, N 6. P. 1340–1348.
  10. Ben-David A., Herman B., Regan J. Inverse problem and the pseudoempirical orthogonal function method of solution. 1: Theory. Appl. Opt. 1988. Vol. 27, N 7. P. 1235–1243.
  11. Koner P. K., Battaglia A., Simmer C. A Rain-Rate Retrieval Algorithm for Attenuated Radar Measurements. J. Appl. Meteor. Climatol. 2010. Vol. 49, N 3. P. 381–393.
  12. Абшаев М. Т., Дадали Ю. А. О возможностях микроструктурных исследований облаков и осадков радиолокационными методами. Тр. Высокогорного геофизического ин-та. 1966. Вып. 5. С. 71–85.
  13. Линкова А. М., Хлопов Г. И. Использование метода перебора микроструктурных параметров жидких осадков для решения обратных задач восстановления их интенсив-ности. Труды УкрНИГМИ. 2016. Вып. 269. С. 41–48.
  14. Mardiana R., Iguchi T., Takahashi N. A dual-frequency rain profiling method without the use of a surface reference technique. IEEE Trans. Geosc. and Remote Sens. 2004. Vol. 42, N 10. P. 2214–2225.
  15. Степаненко В. Д. Радиолокация в метеорологии. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1973. 344 с.
  16. Gunn R., Kinzer G.D. The terminal velocity of fall for water droplets in stagnant air. J. Meteorol. 1949. Vol. 6. P. 243–248.
  17. Ван-де-Хюлст Г. Рассеяние света малыми частицами: пер. с англ. Москва: Изд-во иностр. лит., 1961. 536 с.
  18. Айвазян Г. М. Распространение миллиметровых и субмиллимитровых волн в облаках. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1991. 480 с.
  19. Левин Л. М. Исследование по физике грубодисперсных аэрозолей. Москва: Изд-во АН СССР, 1961. 267 с.
  20. Marshall J. S., Palmer W. M. The distribution of raindrops with size. J. Meteor. 1948. Vol. 5. P. 165–166.
  21. Жданов А. И. Введение в методы решения некорректных задач: учебное пособие. Самара: Изд-во Самарского гос. аэрокосмического ун-та, 2006. 87 с.