Определение водозапаса и поля водности в конвективных облаках по данным самолетного микроволнового дистанционного зондирования

• Автор: Самсонов, Игорь Викторович
• Шифр специальности: 25.00.29
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 160 с. : ил.

Конвективные облака. Пространственное распределение водности в облаке . Перенос радиоизлучения в облачной атмосфере. Основные формулы и приближения. Ослабление излучения в атмосферных газах и облаках . Микроволновое излучение водной поверхности. Принципы дистанционного зондирования. Восстановление водозапаса облака. Выводы по Главе 1. Постановка задачи. Схема зондирования облака. Модели, использованные при решении прямой задачи. Модель безоблачной атмосферы. Модель конвективного облака
2. Моделирование переноса микроволнового излучения . Анализ полученных результатов. Выводы но главе 2. Постановка задачи. Выбор вида нейронной сети. Описание нейронной сети. Нейронная сеть с девятью входными нейронами. Анализ результатов восстановления водозапаса. Создана база данных, включающая различные состояния среды и результаты зондирования для 0 облачных реализаций, полученная на основе численного решения прямой задачи. Анализ данных привел к выбору частотных каналов зондирования и ГГц. Использование в качестве входных данных антенных температур на более низкой частоте ,7 вместо ГГц приводит к увеличению СКО восстановления водозапаса, несмотря на более точное восстановление больших более 9 кгм2 его значений.


Настроен алгоритм i , позволяющий восстанавливать значения водозапаса с СКО от стандартного отклонения его значений. Эта ошибка максимальна при малых значениях ПВ и убывает с ростом этих значений, достигая минимума при значении максимума ПВ 2,7 гм3 и вертикальной мощности облака 3,3 км. Далее ошибка плавно увеличивается. Полученный алгоритм продемонстрировал устойчивость к ошибкам определения входных параметров антенных температур, влагозапаса атмосферы и скорости приводного ветра. Среди исследованных трех алгоритмов КТ, один из которых предлагался ранее для случая зондирования облака снизу, оптимальным является алгоритм метод минимума априорной информации. Значение СКО восстановления ПВ в среднем составило от его стандартного отклонения, а значение реконструированного максимума поля в среднем приближается к его истинному значению. Зависимость СКО восстановления ПВ от его максимального значения имеет сходный характер с зависимостью СКО восстановления водозапаса. При нормировке этих ошибок на дисперсию восстанавливаемой величины относительная ошибка восстановления ПВ превышает в полторадва раза ошибку восстановления водозапаса. Пространственное разрешение ПР разработанного метода восстановления ПВ в конвективных облаках соответствует размерам элементов облачного сечения, на которые разбивается последнее и в которых восстанавливаются значения водности в процессе реализации метода. Для конвективных облаков с вертикальной мощностью 2, 3 и 4 км ПР в среднем не превышает 0, 0 и 0 м соответственно.