Восстановление микроструктурных характеристик градовых облаков по радиолокационным измерениям

• Автор: Созаева, Лежинка Танашевна
• Шифр специальности: 25.00.30
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Нальчик
• Количество страниц: 122 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ РАДИОЛОКАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ГРАДОВЫХ ОБЛАКОВ
1.1 Исследование микроструктуры облаков и осадков на основе данных радиолокационных измерений
1.2 Обзор методов решения некорректных задач
1.3 Об индикации града с помощью метеорологических радиолокаторов
ГЛАВА 2. НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЗАДАЧИ
РАДИОЛОКАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
ФОРМИРОВАНИЯ МИКРОСТРУКТУРЫ ГРАДОВЫХ ОБЛАКОВ
2.1 О некоторых подходах к упрощению интегрального уравнения радиолокации
2.2 О формировании микроструктуры градовых облаков.
ГЛАВА 3. ОБ ОДНОМ ПОДХОДЕ И РЕЗУЛЬТАТАХ
ИССЛЕДОВАНИЯ МИКРОСТРУКТУРНОГО СТРОЕНИЯ ГРАДОВЫХ ОБЛАКОВ ПО ДАННЫМ
РАДИОЛОКАЦИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
3.1 Решение обратной задачи радиолокации методом сплайн -функции
3.2 Результаты исследования трансформации
микроструктурных характеристик градовых облаков в естественных условиях
3.3 Результаты исследования влияния активного воздействия на формирование микроструктуры градовых облаков

ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Состояние градовой проблемы на современном этапе требует решения ряда крупных и взаимосвязанных между собой задач фундаментального и прикладного характера. Решение этих задач требует комплексного подхода и использования эффективных методов, среди которых важнейшую роль играет и дистанционное зондирование с использованием радиолокаторов.
Способом получения информации о микроструктуре облаков
различных типов, аэрозольного состава атмосферы является проведение
комплексных натурных экспериментов с широким использованием

прямых и косвенных метеорологических измерений, развиваемых в нашей стране (ВГИ, ЦАО, ЕГО) и за рубежом. Прямые методы позволяют непосредственно исследовать микроструктуру облаков и осадков, но, как известно, их возможности существенно ограничены. Косвенные методы основаны на восстановлении микро структурных характеристик дисперсной среды с помощью данных, полученных путем зондирования среды электромагнитным излучением и последующим решением соответствующих обратных задач, связывающих характеристики отраженного сигнала с микроструктурными характеристиками дисперсных систем. Дистанционное зондирование электромагнитным излучением метеообразований не нарушает структуру исследуемой среды и позволяет получать данные без существенных искажений.
Существенное преимущество обратных методов перед прямыми заключается также в возможности получения информации о микроструктуре облаков в любой момент времени и в большом объеме. Но использование этих методов связано с определенными трудностями, вызванными сложностью используемого математического аппарата. Эти трудности связаны с тем, что данная задача является некорректной: небольшие погрешности в исходных данных могут привести к сколь

Для определения размера града в облаках и осадках используется аналитическая связь среднекубического размера града и значения трУпю:
<1з=2,0(г]3уг]1о) °'2‘.
Пределы определения размеров града ограничены снизу идентичностью законов рассеяния ( релеевская и околорелеевская области рассеяния на обеих длинах волн, где Г|зУЛш=^42А. и слабо зависит от от размера частиц), а сверху - приближением поперечных сечений обратного рассеяния к асимптотическому значению.
Оценка размера града возможна в пределах 0,8<с1такс<5см. Для диаметров меньше 0,8см определение размера града ограничено по выше изложенной причине. Это является основным недостатком двухволнового метода индикации града.
Этот метод хорошо работает в тех случаях, когда нет ослабления (сухой град). В случае обводненного града отношение отражаемости зависит еще и от отношения ослаблении, что трудно учесть.
Основным требованием для практической реализации двухволнового метода обнаружения града является необходимость проведения одновременных измерений г} 32 и тро с помощью двухволнового радиолокатора.
Недостатком указанных методов является то, что они обнаруживают град в облаке, когда его размеры уже велики - порядка 1см [53,64,65]. В этом основная причина неудач эффективной борьбы с градом. Исследователи давно пришли к выводу, что борьбу с градом следует начинать намного раньше, когда в облаке только возникают зародыши града размером 100-200мкм[8].
Для определения водности облаков Атлас [7] предложил методику, в основу которой положены измерения с помощью двух радиолокаторов. Суть этого метода заключается в измерении разницы в ослаблении для двух длин волн на произвольном пути в облаках или осадках; причем предполагают, что для обеих длин волн отражаемость осадков (облаков) в