Файл: Воронцов, П. А. Современные методы аэрологических исследований пограничного слоя атмосферы обзор.pdf

Для исследования структуры воздушного потока используются радиолокационные наблюдения за легкими сбрасываемыми искусствен­ ными отражателями, или так называемыми рассеивателями. Существует несколько способов измерения движений рассеивателей. Все они ос­ нованы на анализе статистической структуры эхо - сигналов. Так, например, в методе поимпульсного анализа [2]определяется частот­ ный спектр флуктуаций видеосигнала, по которому затем оценивается относительная скорость хаотических движений рассеивателей.

Передатчик импульсной некогерентной станции излучает электро­ магнитные волны узким лучом, который пронизывает облако рассеи­ вателей. Отраженные рассеивателями радиоволны улавливаются антен­ ной станции, однако приемник радиолокатора включается лишь на короткий отрезок времени - в промежутке между посылкой зондирую­ щих импульсов. Объем, выделенный при наблюдении, ограничен диамет­

Далее рассмотрим серию методов измерения скорости, направле­

изучения ветрового режима в пограничном слое. В настоящее время,в связи с развитием радиоветрового зондирования, выпуски шаров-пило­ тов на аэрологической сети сократились, а местами совершенно пре­ кратились. Но простота метода и его дешевизна, особенно при наб­ людениях из одного пункта, заставляют часто его использовать,осо­ бенно в экспедиционных условиях.

Метод применим только при оптической видимости шара-пилота, поэтому измерения в условиях плохой видимости, т.е, в облаках,ту­ манах, исключают его применение. Кроме того, скорость подъема шара, особенно в нижних слоях атмосферы, под влиянием турбулентно­ сти отличается от теоретически рассчитанной, и результате чего искажаются результаты измерений скорости и направления ветра, Из­ мерения угловых координат через определенные интервалы времени дают при обработке осредненяые по слою величины скорости ветра.

Метод наблюдений за шарами-пилотами из одного пункта был не­ сколько улучшен В.М.Михелем [8]путем измерения угловых размеров

18

самого шара внизу, а выше - применением так называемой "подвесной базы" в виде легкой нити определенной длины с метками.

14. Базисные шаропилотные наблюдения. Этот метод дает воз­ можность сравнительно точно определять высоту шара с помощью из­ мерения его пространственных координат двумя теодолитами,располо­ женными по концам базы. Все остальные, перечисленные выше не­ достатки метода шаропилотных наблюдений остаются.

Базисные наблюдения проводятся обычно при изучении ветрового режима нижних слоев атмосферы в условиях сильно пересеченного рельефа, когда не нужна регулярность измерений. Например, в IT0 этот метод приходится применять при исследовании ветрового режима в открытых горных выработках - карьерах. Применение электронновычислительных машин значительно сокращает время на процесс обра­ ботки результатов наблюдений.

15. Дымовые трассы. Этот метод также использовался для опре­

наблюдений не удовлетворяла решению поставленной задачи.

Первые инструментальные исследования с помощью стереофото­ съемки в пограничном слое были проведены в США. На привязном аэро­ стате поднималось несколько шашек, расположенных на некоторых,рас­

течение некоторого отрезка времени создавались струи дыма,смещаю­ щиеся в горизонтальной плоскости. За движением дыма проводились

потока на заданных уровнях.

Такие же работы проводились в США с вертолета.Гирлянда дымо­ вых шашек опускалась с вертолета и поджигалась. Дальнейшее раз­ витие метод получил в ГДР. Там был предложен метод дымовых трасс Гэ1в вертикальной плоскости. Запущенные ракетницей с земли дымо­ вые шашки при спуске оставляли хорошо заметные следы. С земной по­

а затем по стереокомпаратору определяют пространственные координа­ ты объекта на любых уровнях дымовой струи. Ошибка определения ско­ рости ветра при U=I0 м/сек оценивалась в +0,4*0,5 м/сек.

19

руну придается небольшая подъемная сила в зависимости от уровня, на котором он должен быть уравновешен.

налов, можно одновременно вести наблюдения за траекторией движе­ ния нескольких: оболочек (до 2-3). Из отечественных радиолокаторов для слежения тетрунов может быть использован локатор "Метеор".

танционного зондирования различных параметров атмосферы:радиолока­ ционный, лазерный, акустический и метод, основанный на измерении

Косвенные или дистанционные метода зондирования имеют также ряд больших, преимуществ ьо сравнению с прямыми методами. Свда мож­ но отнести очень малое время зондирования (до нескольких секунд), следовательно, большую его оперативность, дешевизну эксплуатации,

формации обеспечивается при использовании специализированных метео­

информацию об облачности, чем наземный наблюдатель. В частности, к

21