Гидрометеоры

Уменьшение Рдр связано также с поглощением радиоволн молекулами газов 0 и Н2О) в тропосфере и рассеянием и поглощением гидрометеорами (дождь, облака, град и т. п.). При этом ослабление интенсивности радиоволн за счет рассеяния увеличивается с уменьшением Я, что (в условиях работы в тропосфере) затрудняет применение в Р. радиоволн (примерно) с Я, < 1 сл на значит, дистанциях. Особенно заметное поглощение радиоволн молекулами газов происходит на дискретных частотах, соответствующих линиям поглощения различных молекул, большинство к-рых лежит в области X < см (для П О одна из линий Я. 1,3 см). Эти частоты исключаются из диапазона рабочих частот радиолокатора (см. Рас-пространение радиоволн). [c.291]

Рассеяние радиоволн на неоднородностях (гидрометеоры, ионизованные следы метеоров и ракет и др.) приводит к появлению рассеянного излучения и позволяет использовать методы Р. в радиометеорологии и при изучении метеоров. [c.291]

Те гидрометеоры, которые выпадают на землю, называются осадками. [c.632]

В общем случае под атмосферным аэрозолем понимают такие дисперсные системы, которые состоят из частиц твердого или жидкого вещества, находящихся во взвешенном состоянии в атмосферном воздухе. Под аэрозолем в узком смысле слова понимают только частицы, обладающие малой скоростью оседания. Ясно, что в этом случае из рассмотрения выпадает широкий класс частиц осадков, которые принято называть гидрометеорами. [c.87]

Трансформация. Два основных процесса трансформации аэрозоля в земной атмосфере являются определяющими коагуляция малых частиц и конденсация влаги на частицах (или испарение). При обоих процессах размеры частиц изменяются таким образом, что из области очень малых могут перейти в область достаточно больших в смысле оптической активности. В этом случае оба процесса могут рассматриваться как процессы образования частиц. С другой стороны, оба процесса играют важную роль в росте частиц до гигантских размеров, включая образование даже гидрометеоров с их последующим выпаданием. В этом случае процессы коагуляции и конденсации приводят к удалению частиц из атмосферы и могут рассматриваться как процессы стока частиц. [c.104]

Для самых крупных частиц (гидрометеоров) сила сопротивления воздуха вычисляется из уравнения движения, в котором учитывается инерционный член. Условие перехода от (3.15) к выражению, учитывающему инерционный член, определяется так называемое число Рейнольдса Re = 2aS/v, где v — кинетическая вязкость воздуха. При больших числах Рейнольдса (радиус частицы или ее скорость велики) сила сопротивления воздуха в большей степени зависит от скорости оседания частицы и становится пропорциональной квадрату скорости частицы. [c.109]

Подробные экспериментальные исследования, выполненные в ИОА СО АН СССР [4, 9] были направлены на изучение зависимости частотно-временного спектра и дисперсии флуктуаций интенсивности от параметров лазерного пучка (>1 = 0,63 мкм) и от характеристик атмосферных осадков. Измерения производились одновременно в двух лазерных пучках с разными параметрами (по расходимости и диаметру) или с различными длинами трасс (от 130 до 1310 м). Чтобы исключить осредняющее действие апертуры приемной системы, диаметры диафрагм перед приемником были выбраны достаточно малыми (0,1 мм). Угол зрения приемников составлял 10 рад. Оптические измерения сопровождались одновременными наблюдениями интенсивности осадков и размеров частиц гидрометеоров. [c.232]

Частотные спектры флуктуаций. Качественный анализ более 1200 спектров флуктуаций интенсивности лазерных пучков показывает, что независимо от параметров лазерных пучков, заметное влияние на спектры оказывает рассеяние оптических волн как на турбулентных неоднородностях показателя преломления, так и на гидрометеорах. При этом свойства турбулентности проявляются главным образом в области низких частот, а осадков — в области высоких частот. [c.232]

Можно ожидать, что за счет малого вклада турбулентности атмосферы на коротких трассах зависимость дисперсии флуктуаций при осадках в основном определяется статистическим характером рассеяния оптического излучения на гидрометеорах. На рис. 7.15 приведены результаты измерений нормированной дисперсии для коллимированного пучка с 2 = Аг = 40, где г — эффективный радиус пучка в начале трассы, и для расходящегося пучка с Q = 0,08. [c.235]

В гл. 3 приведены примеры характеристик рассеяния и поглощения для некоторых практических задач. Обсуждаются свойства частиц в атмосфере и океане, к которым относятся аэрозоль, гидрометеоры, воздушные пузырьки и рыбы. Кроме того, рассматриваются оптические и акустические свойства красных кровяных телец в крови. [c.12]

Точных общих решений уравнений, выведенных в гл. 7, до сих пор не найдено. Тем не менее имеется ряд частных случаев, для которых удается получить простые и полезные приближенные решения. В гл. 8 и 9 рассматриваются два таких предельных случая разреженное и плотное облака дискретных рассеивателей. Для разреженных облаков может быть использовано первое приближение теории многократного рассеяния, а для плотных — диффузионное приближение. Эти два метода применимы для решения широкого круга прикладных задач. Примерами могут служить распространение и рассеяние СВЧ и оптических волн в аэрозолях и гидрометеорах, рассеяние оптического излучения на бактериях и диффузия света в крови. [c.13]

Для метеорологических радиолокаторов важную роль играют размеры частиц аэрозоля и гидрометеоров, их состав, форма и ориентация. Мы приведем здесь краткую сводку характеристик аэрозоля и гидрометеоров. [c.54]

Вообще говоря, при исследовании волн в случайных средах все задачи можно разделить на два типа а) рассеяние волны в случайной среде и б) распространение волны в случайной среде в пределах прямой видимости. Среди примеров задач раС сеяния можно назвать изучение аэрозолей и гидрометеоров с помощью радиолокаторов, лазерных и акустических локаторов, а также рассеяние света и звука в йоде. Примеры задач распространения в пределах прямой видимости включают определение флуктуаций амплитуды и фазы волны, вызванных случайной средой, и влияния этих флуктуаций на системы связи. Каждый из этих двух типов задач (рассеяние и распространение) в свою очередь можно разбить на два вида в зависимости от того, является ли излученная волна монохроматической или импульсной. [c.84]

Во многих задачах, с которыми приходится иметь дело на практике, поле (г, 1) для конечных интервалов времени можно считать стационарной случайной функцией времени. Например, флуктуации волн в турбулентной атмосфере и в гидрометеорах приближенно можно считать стационарными в пределах нескольких минут. Рассмотрим корреляционную функцию Г/, определенную выражением (4.28в) в точке Г1 = Г2 = г и 1 = 2 -)-4- т. Если поле стационарно, Г зависит только от г и т [c.93]

Поскольку интенсивность в момент времени ( пропорциональна функции /, вычисленной на расстоянии Я с1/2, интенсивность (5.38) может быть использована для нахождения характеристик частиц, расположенных на расстоянии к. Например, при известных сечениях по измерениям интенсивности /(/) может быть найдена плотность р(/ ). Этот метод применим в таких прикладных задачах, как акустическое обнаружение косяков рыб, а также определение плотности аэрозоля и гидрометеоров. [c.120]

Гамма-распределение модифицированное 57 Гематокрит 76, 79, 207 Герца вектор 24 Гидроакустика 66 Гидрометеоры 54 Гидрооптика 64 Град, оптические и Граничные условия вой теории 214 [c.274]

В 3-х сантиметровом диапазоне волн имеются помехи от гидрометеоров. Обязательное зондирование в разных диапазонах волн. [c.44]

Заметим, что в диапазоне оптических частот наибольшее поглощение электромагнитные волны испытывают в тумане, несколько меньшее при снегопаде и наименьшее при дожде. Многочисленные эксперименты показывают, что степень поглощения когерентного излучения, создаваемого лазерами, практически не отличается от поглощения, которое испытывают в гидрометеорах волны, создаваемые обычными источниками света в видимой и инфракрасной областях. Коэффициент поглощения для оптических частот при сильном тумане достигает сотен децибел на километр пути. [c.179]

Волны дециметрового диапазона практически не испытывают ни молекулярного поглощения, ни поглощения в гидрометеорах. Поглощение в гидрометеорах делается заметным на волнах короче 3—5 см. Поглощение в водяных парах, т. е. молекулярное поглощение, становится заметным только на волне 1,35 см, т. е. у самой нижней границы диапазона сантиметровых волн. Поэтому с молекулярным поглощением сантиметровых волн можно тоже практически не считаться. [c.318]

На условия распространения миллиметровых волн ионосфера, естественно, совершенно не влияет. Тропосфера вызывает явление атмосферной рефракции, т. е. искривление траектории распространяющихся в ней миллиметровых волн. Гидрометеоры в виде дождя, тумана, града, снега и т. д. вызывают весьма значительное поглощение. В условиях сильного дождя или тумана миллиметровые волны практически распространяться не могут. Но, даже независимо от наличия гидрометеоров, миллиметровые волны испытывают сильное молекулярное поглощение в газах, входящих в состав тропосферы, в первую очередь, в водяных парах и в кислороде воздуха. [c.318]

Нерезонансное П. р. может происходить из-за конечной проводимости коаксиальных кабелей, волноводов и т. и. при распространении радиоволн в фидерных СВЧ-линиях питания приёмно-передающего оборудования (см. Волновод металлический) из-за конечной проводимости земной поверхности при раснростране-нии земной волны (см. Распространение радиоволн) за счёт затрат энергии радиоволны на преодоление взаимного трения молекул газа, обладающих электрич. и маги, моментами, и частиц гидрометеоров (дождя, града и т. и.) при распространении волн в тропосфере из-за трения электронов, находящихся под воздействием эл.-магн. поли радиоволны, с ионами и нейтральными частицами плазмы при распространении волн в ионосферной и космич. плазме. Резонансное П. р. в тропосфере обусловлено переходом молекул газа в более высокие энергетич. состояния за счёт энергии радиоволны. Оно достигает максимума при совпадении частоты волны с одной из частот разрешённых квантовых переходов (см. Квантовая электроника. Радиоспектроскопия). [c.660]

При распространении радиоволн в тропосфере ослабление их интенсивности может быть обусловлено по1Лощеннсм в частицах гидрометеоров (дождь, град, туман, облака, снег) и рассеянием радиоволн на этих частицах. Вторая причина по-существу не является поглощением,т. к. здесь происходит не преобразование электромагнитной энергии, а ее пространств, перераспределение. В общем случае коэфф. поглощения в гидрометеорах выражается ф-лой (в предположении сферич- [c.70]

Для несферич. чазтиц эффективное сечение зависит от их ориентации формы. Измерения деполяризации радиолокационных сигналов от частиц облаков и осадков дают информацию о форме частиц и, следовательно их фазовом состоянии. Между интенсивностью радиолокационных сигналов и интенсивностью осадков / (как капельножидких, так и в виде снега) сунюст-вует эмпирич. зависимость вида т] = А/°, где т — объемная отражаемость. А, Ь — коэфф., зависящие от вида осадков. Движение рассеивающих частиц приводит к флуктуациям фазы и амплитуды рассеянных сигналов. Соответственно изучение флуктуаций сигналов, рассеянных гидрометеорами, диэлектрич. неоднородностями воздуха, а также искусств. рассеивателями, позволяет исследовать структуру различного рода движений в атмосфере (ветер, турбулентность, упорядоченные вертикальные потоки и др.), а также микроструктуру осадков. Для таких наблюдений применяются импульсные донлеровские радиолокаторы сантиметрового диапазона, что обеспечивает выполнение широкой программы работ. Гак, радиолокационными средствами удается наблюдать отражения от диэлектрич. неоднородностей воздуха. Наиболее интенсивные отражения (наз. в иностранной литературе ангелами ) наблюдаются чаще исего в зоне конвективного перемешивания, в инверсиях, в нек-рых резко выраженных фронтальных поверхностях раздела возд. масс и др. [c.296]

В дианазоне КВ особенно сильно проявляются дисперсионные свойства ионосферы для наиболее коротких волн ионосфера прозрачна. На распространение ультракоротких волн (УКВ к < 1—8 ж), для к-рых ионосфера практически прозрачна, существенно влияют тропосфера и стратосфера. Эти волны распространяются как прямолинейно (что может сопровождаться отран№нием от земной поверхности), так и за счет дифракции (на небольшие расстояния). Рассеиваясь неоднородностями тропосферы и ионосферы, они распространяются далеко на горизонт. Сантиметровые волны (СМВ) рассеиваются и поглощаются гидрометеорами (облака, туман, дождь), а миллиметровые (ММВ) и субмиллиметровые (СММВ) интенсивно поглощаются газами атмосферы (за исключе- [c.336]

Г[ о г л О 1Ц е н и е радиоволн газами т р о и о с ф ( р ы, поглощение и р а с с е-я II и е в г и ( р о м е т е о р а х. Тропосфера практически прозрачна для радиоволн от СДВ до С.МВ. Ослабление интенсивности в С.МВ обусловлено их рассеянием и ноглощением в гидрометеорах, а для более коротких волн также поглощением га 1ами атмосферы ( л. обр. кислородом и нарами воды). Рассеяние радиоволн на молекулах можно не учитывать. Из-за резонансных явлений, наступающих при совпадении падающей частоты с собств. частотой молекулы, существуют области частот с очень боль-щим поглощением. Резонансные явления характерны для X 1—2 с.и и особенно для СММВ X s 1—2 мм). Количество Oj в тропосфере постоянно содержание Н2О суп(оствеппо зависит от сезонных и климатич. условий и изменяется от 0,1 до 20 (в среднем [c.340]

Для количеств, оценки предполагают сферичность частиц гпдромстеоров. Из реше шя задачи дифракции на диэлектрич. шаре находит yMMajJHyro эффективную площадь частиц, равную сумме эффективных площадей рассеяния и поглощения Qj. Т. к. для гидрометеоров обычно 1, где Oj, — радиус капли, то достаточно представление Q (ац)/Яа = [c.340]

АТМОСФЕРНЫЕ ОСАДКИ, продукты сгущения содержащихся в атмосфере водяных паров, достигшие поверхности земли, — туман, о б л а к.а и т. н. в метеорологии гидрометеоры. Роса, иней образуются на месте их осаждения дождь, снег, крупа и град падают на землю уже образовавшимися. Нередко А. о., проходя через воздушные слои раз.дичной темп-ры, теряют присущую им первоначальную форму. Снег, крупа и град часто при падении превращаются в дождь. Когда капли дождя переохлаждены, т. е. t° их ниже точки замерзания, они от соприкосновения с твердыми предметами мгновенно отвердевают, и происходит образование гололедицы. Сгущение водяных паров в А. о. происходит главным образом при восхождении влажных воздушных масс достигая больших высот, массы воздуха расширяются, поглощая на эту внутреннюю работу тепло и вследствие этого охлаждаясь. Гораздо меньшую роль при образовании А. о. играет смешение воздушных масс различных темп-р. К задачам метеорологии (см.) относится измерение количества выпадающих А. о., изучение распределения их на земной поверхности, выяснение суточной и годичной периодичности их колебаний. Измеряются А. о. толщиной слоя выпавшей воды, к-рый образовался бы на горизонтальной поверхности земли при условии, если бы вода не растекалась, не просачивалась в почву и не испарялась в атмосферу. Количество осадков для определенного промежутка времени (сутки, месяц, год) характеризуется суммой всех выпавших за это время и измеренных дождемером (см.) осадков. Помимо ь оличества А. о. часто приводятся данные об их интенсивности, т. е. количестве, выпавшем в единицу времени. Осадки, интенсивность к-рых превышает 1 мм в 1 мин., называются ливнями. Распределение А. о. на земной поверхности зависит от целого ряда факторов, как то наличия суши и моря, рельефа местности, особенно направления и высоты горных хребтов, морских течений, направления ветров. В областях с восходящими токами теплого и влажного воздуха имеются небольшие количества осад- [c.508]

Формальное решение задачи рассеяния электромагнитных волн сферическими поглощающими частицами, окруженными концентрическими слоями из различных материалов, получено Аденом и Керкером [25]. Большинство выполненных к настоящему времени численных исследований рассеивающих объектов, которые можно трактовать как концентрически неоднородные, относятся к мезо-сферным аэрозольным частицам [8]. В последние годы увеличивается количество работ, связанных с ролью нерастворимых ядер конденсации в оптике тропосферных гидрометеоров. [c.116]

Высокочастотная область спектра флуктуаций при осадках которая обусловлена рассеянием волн гидрометеорами, наиболее просто описывается количественно для частот />/г, где /г — частота, соответствующая положению гидрометеорного максимума. В этой области частот все спектры круто спадают и их удается с точностью не хуже 10 % аппроксимировать функциями [c.234]

Типичные спектры флуктуаций при различной интенсивности осадков приведены на рис. 7.18. Как и следовало ожидать, для флуктуаций интенсивности рассеянного излучения спектр в основном определяется рассеянием на гидрометеорах и поэтому имеет один четко выраженный максимум, положение и значение которого зависят от интенсивности осадков. Только при малой интенсивности осадков наблюдается деформация спектра в низкочастот- [c.238]

Тропосфера — нижний слой атмосферы Земли (см. часть первую, гл, 5, 3)—вызывает искривление направления распространения радиоволн (рефракцию), рассеяние их энергии неоднородностями тропосферы и гидрометеорами и яоглощенче знергин. [c.264]

Влияние гидрометеоров на услошя дальнего приёма укв требуют тщательного дополнительного исследования. [c.15]

Поглощение радиоволц в тропосфере может быть вызвано четырьмя факторами поглощением в капельных образованиях или, как их принято называть, в гидрометеорах, понимая под этим дождь, туман, град, снег молекулярным поглощением рассеянием на молекулах и агрегатах молекул, в частности, в условиях дымки поглощением в находящихся иногда в тропосфере твердых частицах (пыли, дыма и т. д), т. е, в условиях мглы. В настоящем параграфе рассматривается поглощение радиоволн в капельных образованиях. [c.175]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...