автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.10, диссертация на тему:Лидарно-радиометрические методы контроля водности и водозапаса жидкокапельных облаков

*

- 8 МАЙ 1^5

На правах рукописи

ЗАХАРОВА Полина Владимировна

/ШДАРНО-РАДИОМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ВОДНОСТИ И ВОДОЭАПАСА МИДКОКАПЕЛЬШ ОБЛАКОВ

05.11,18 инфирмацмонно-иамермтельнне системы

Автореферат диссертации на соискание ученой стелены кандидата технических наук

МОСКВА - 1393

Работа вмпоянена в Московской Государственной Академии . Приборостроение и Информатики. Научный руководитель:

профессор, доктор физико-математических наук А.Г.Горелик Оуицальнне оппонент:

профессор.доктор технических наук Г.А.Андреев профессор,доктор физико-математических наук Л.В.Князев

Ведущая организация: Институт Физики Атмосферы РАН

Задита состоится 23 мая в 10°° 1999 г на заседании Диссертационного совета К.063.93.03 Московской Государственн а Академии Приборостроения и Информатики ; 107646 г.Москва ул.Стромынка д.20. .

С диссертацией моино ознакомится в библиотеке Московской Государственной Академии Приборостроении и Информатики

Автореферат разослан

Ученый секретарь Диссертационного совета

Б.А.Богданова

КГ АПК

-Актуальность работы:

Интерес к проблеме контроля водности и водозапаса «ид-кокапельных облаков вызван огромной ролью, которую они игра-пт при формировании климата и погоди,оптических свойств атмосферы и радиационного баланса земли. Сведении о структуре облаков необходимы при прогнозировании метеорологических условий полетов самолетов и распространения электромагнитных волн, при изучении общей циркуляции атмосферы .усовершенствовании методов долгосрочного и краткосрочного прогнозов погоды, развитии теории климата планеты ,

Существующие контактные методы измерения водности и размеров облачных капель обладает высокой точностью (погрешность определения водности с помощью прибора СИВ й-27, установленного на борту самолета, составляет 10-30 2),но практически в щидкокагтельном облаке мовет быть проведено 1-2 измерения .Это не позволяет проконтролировать величину интегральной водности или водозапаса и пространственно-временную 'изменчивость параметров в пределах одного облака .Так же необходимо отметить влияние самолета на облачнуи среду и низкую оперативность измерений. Это послумило причиной развития дистанционных методов контроля, которые обладает высокой оперативности . возможностью автоматизации процесса обработки результатов и не оказывав! влияния на облачнув среду.

■ £ настоящее время известны дистанционные методы контроля водозапаса и водности оптически-плотных видкокапельных облаков, ледозапаса и ледности перистой облачности. Отметим СВЧ -радиометрические методы контроля водозапаса видкокапельных облаков, лидарно-радиометрический способ контроля . ледности перистой облачности, а так ве способ спектроскопического определения водности.

Трудности возникают при исследованиях тонких «идкока-пзльных облаков с водозапасом менее 0.03-0.05 кг/м. Низков содержание влаги прие цит к высоким погреяностям гри регистрации собственного радиоизлучения .быстро возрастающим с уивнбввниэм водозапаса.Минимальное значение водозапаса .которое моает бить измерено трехмиллиметровым СВЧ-радисьетром с погрвмиостьв около 2х.раз .составляет 0.01 кг/м1.

Из вышесказанного следует,что назрела необходимость в

дистанционных методах контроля водозапаса и водности облаков с низким содержанием влаги.

.Цель работы: разработка лидарно-радиометрического Метода контроля пространственно7времеиной изменчивости водозапаса и водности жидкокапельных облаков, экспериментально-теоретическое обоснование достоверности и точности результатов, Для достижения поставленной цели необходимо режить следующие задачи.

1-. Провести численный эксперимент моделирующий лидарно-рлди-ометрическОе зондирование облаков с решением прниой и обратной задач, который позволяет выявить влияние метеорологических условий в подоблачном слое, вариации водозапаса, водности, микроструктуры и мощности облаков на возможность и точность их контроля предложенными методами. Для этого необходимо:

1.1. Предложить модель облака и подоблачной атмосферы.

1.2. Используя имевшиеся методики расчета мощности отраженного сигнала в приближении одной, двух кратностей рассеивания, а также метод Монте-Карло для рассеивания узконаправленных пучков света в облачной среде, модифицировать существующие слгоритмм согласно условиям поставленной задачи к разработать программное обеспечение,

1.3. Опираясь на существующие методики расчетов радиационных процессов в облаках построить алгоритм и реализовать в программном виде для расчета собственного излучения облачной атмосферы в ИК диапазоне.

1.4. По результатам режения прямой задачи определить влияние вариаций параметров облаков и подоблачного слоя одновременно на амплитудно-пространственнув характеристику отраженного облаком лия -Г)ного импульса и величину собственного излучения в ПК диапазоне.

1.5. В рамках режения обратной загачи разработать методики

а)-перехода от величины собственного излучения облачной атмосферы к излучательной способности облака;

б) обработки данных лидарного зондирования; предложить ли-дарнэ-радиомвтрические методы контроля водности и водозапаса и входе численного эксперикента оценить их точность.

2. Разработать методику натурных измерений.

3, Провести калибровку аппаратуры, входпдей в состав лидар-но-радипметрического комплекса,

4, Провести эксперимент по контроле водности и водозапаса облаков лидарно-радиометрическнми методами и обработать экспериментальный материал согласно предложенным алгоритмам.

3. Опираясь на результаты численного эксперимента», предложенные в литературе эмпирические зависимости и статистические методы оценки параметров облаков проанализировать полученный экспериментально материал и определить достоверность и точность предложенных алгоритмов и методик.

Научнее новизна:

Впервые для одной и той же модели облака проведено совместное численное моделирование процессов' обратного рассеяния облаком лидарного импульса к собственного излучения в ИК-диапозоне с ранением прямой и обратной задач.

Впервые в рамках режения.обратной задачи, получено соот-ножение, свазывавдее водность облака с его водозапасом ,из-лучательной способность!) в интервале 8-12 мкм и формой отраженного лидарного импульса. При этом информация извлекаемая из амплитудно-пространственной характеристики отраженного лидарного импульса не ограничивается данными о-высоте нижней границы, а величает в себя восстановленные оптические характеристики облака.

По результатам численного и натурного лидарно-радиомет-рического эксперимента, для облаков с водозапасом менее 0.04кг/*^получены эмпирические и теоретические зависимости МК-излучательной. способности от водозапаса .которые позволили _ предложить ИК-радиометрический нетод контроля водозапаса с точнс ~ьв .превыватчей точность известных СВЧ-радиоыетри-ческих методов.

Новыми являзтся также результаты лидарно-радиометричас-кого зондирования облаков с водозапасом менее 0.1 нг/м? Эти данные свазывавт параметра амплитуднр-просгранственной характеристики отраженного лидарного импульса между собой, с водозапасом и излучатольной способностьв облаков.

-Практическая ценность:

Разработанные методики лидарно-радиометричвского контроля водности и водозапаса облаков могут бить использованн

для исследования облачности при изучения взаимосвязи метеоусловий и степени обледенения самолетов, для непрерывного контроля параметров облаков в рамках решения задач прогнозирования погоды и климата, при изучении и прогнозировании влияния физических параметров атмосферы на распростронение алектро-магнитных волн, и так не в комплексных экспериментах по исследованию физических процессов в облаках.

Основные результаты.представляемые к защите: ¡комплекс методов и методик решения обратной задачи:

- лидарно-радиометрический метод контроля всдности;

- лидарно-радиометрический метод контроля водозапаса;

- спосоо оценки среднего размера частиц в облаке

- методика расчета излучательной способности облаков по показаниям ИК-радиометра;

2. модифицированные алгоритмы и программное обеспечение для расчета мощности отраженного облаком лидарного импульса ' и интенсивности собственного излучения тонких «идкокапельных облаков

3.зависимости модности и формы отрешенного лидарного импульса и интенсивност и собственного излучения от вариаций микроструктуры, водности и водозапаса;

4 взаимосвязь параметров амплитудно-пространственной характеристики отраженного импульса с излучательной способность!) облака;

5 соотношение.связывающее водность облака с водозапа-сом, излучательной способность® и параметрами отракенного лидарного импульса:

6. оптико-микрофизические многопараметрические модели облаков;

7. оцеька достоверности и точности вышеперечисленных методов с учетом методического и аппаратурного факторов;

8. натурная аппробация предложенных методов, которая показала что комплексные лидарные, ИК-радиометрические и СВЧ-радиометрические измерения при совместной обработке результатов позволяет:

- определять водность »идкокапельных облаков, имекщих излучательнув способность в ИК-диапазоне меньше 0.9 ;

- определить водозапас «идкокапельных облаков; точность

V

- J —

предловенного метода для облаков с водозапасом менмим 0.04 кг/м выае чем у СВЧ-радиометрических методов;

- оценивать средний размер частиц в облаке;

.Достоверность результатов .обеспечивается:

1. при численном моделировании использованием фундаментальной теории переноса излучении а такае выполнением тестовых расчетов,позволяющих сравнить лолученныо результаты с имеющимися в литературе экспериментальными и расчетными данными.

2. при натурном эксперименте взаимоконтролем каадой получаемой величины независимыми методами, сравнением с

численными расчетами автора и опубликованными данными.

-Структура и объем работы:работа содераит введение,четыре главы и заклвчение; объем 131 лис.т,45рисунков и ? таблиц.

Апробация работы: полученные результаты докладывалйсь на 17-ой конференции по распространенна радиоволн ,г,Ульяновск, 1993г,на мевдународном аэрозольном симпозиуме в Москве в 19S4 г..на экологическом семинаре в Институте Физики Атмосферы в 1994 г.

Материалы диссертации опубликованы в: -Захарова П.В.,Знаков И.О. Определение оптических и микрофизических характеристик облачности при поыоци лидарно-радио-метрических методов.Тезисы докладов докладов 17-ой Конференции по распространенно радиоволн ,г,Ульяновск,1993 г, -Горелик Й.Г..Закарова П.В. Комплексное лидарно-ЙК-радиомет-рическое исследование облаков.Труди Мендународного Аэрозольного Снйпознуаа .Уоскаа, 1994г.

-Горелнк (1, Г.,,Захарова П.В. Коаплокснио лндарно-раднонетрнч-вскио ив' да определенна водозапаса пидкокапвльиих облакоз. Тозиси докладов Конференции по Лазврноцу Зондировании Атио-сбзрм ;Tonen,1994 г.

-Горелик Я.Г..Закаева П.В. Лидарно-радиокатрн^зские иотоди определения водности пидкакапвяьных оОяаноз.Тезисы докладов 13 Всероссийского Снипозицва "Радиолокационное исследование природный срва".Санкт-Петербург,апрель 1995 г»

По диссертационной работо написан сценарий я снят виде-ociiiba "Ilonua натода дистанционного исследования облачности".

- В -Содврвание работы. Во сведении излагается актуальность теш н состояние вопроса, ставятся цель я задачи, фориудирдатсп половвиио. ви-иосииао (¡о защиту ' • - ' . .

_Б 1-ой глйео: ' предяо28ка шогопарааотрэтес«;?; .оптк-' ко-икгросшзическмо иодсл;; облаков н подсОхзчкого сяос» поз;а-эиваотся сквке процзссов горного и ■ИК-рогыоастричосного" зонднроватш облаков, приведется кскодиао данное. ■ '

Облачное иодоян сосрсироссна па осиогс гевяркчосййХ со-отиоБсиазЛ 13 виспвркаоитальввх' даюш. Перокетрс ойясксе, вкявчаэдае. с себя, войогапсс, васоткяС прсонль гсказстк, срердас водность, теп распрадвяенсЕ «опзль по рагеореи,'вк-соук^й профиль средкогс рй;л;усс часта;;, грсдп:£ ргзаер честив во ссеки облаку, еибр&и такэд оЗрсгск, «ас2г оясствть разяичкав созг;о^н1ю рерлгцпи ' и со'-^тсжг, иге пгрсазтрсс Распределен-,; капель пс разборов врсдстиулснс и иода геи- > на-распредасниг. с абр^имяш сос7ое1СТВ8Сч;.:::: "вэвкгс"- £

/V

П1

52)

Испояьа«с соотносешш сввзивйсч:;2 ргсссо-

нилПпс водностмзк средний радкисс:: \С

построена ввеотн&е профиле ковффиционте рвссес:;;т..

йомяь подоблачного слое, вклвчевт е севк рсспрсколеикс пс онсоте тоалвратури, относительной вявснсст:!, даплонве в плотности оденого пара. . . .

:;сходнаав дакнни;: длс числового расчета сс/дстсс " яе-ра2;теркстики исполъзуе&оГ; 'аппарсанри:

Лидер ИК-раднссвтр

длина волны 1.00 икч интервал длйнволн 8-12 аки

длительность ийпульсе 7 не диаграмма направленности «оеност^ ?'10 Ет , постоянная вроиени 1 с

Диакетр апертур ?ск

угол расходимости луча 3 ирад ''.-.•

УГРЯ пола зрении приемника 10 рад

и оптические характеристики облачной среда и водяного" пара для данных длин оолн:

1. кассовый кпзффицнеят погловення для "узкого'распределении; .

2. кассовый коэффициент поглоцоннй' для "вирокога" ра-спределеннп;

. 3. вассовнй коэффициент поглопзниа воданого пара;

■ 4, коэффициент рассеянна подоблачной атноефрри на дяи-нз волны 1.06 икм;

_2-а глава посвацона расчату ааплитудно-пространстоенной характеристики отрапвнного облаком хндарного акпудьса для заданная иодолзй облака аналитический яотодон н йотодои 11он-то-Иарла. .

Расчзтп аназдтнчоекки нотадоа' прозодеш з приблипении первой гфагйоста.расссакпя, кспользуя лядарнод уравиекнэ:

8-

^ _ I . _ 11

(3)

О

в прпбгааении двдзратного рлссспиия пп ооркулр Секохзадо

' • С«

' При провоцек::» численного гиспсркконто котсдои' Цон-тэ-Карло !:спользосан!1 тсорзткчоскмЬ оскоси катода, нэлоавн-ИН2 п работа;: Г.1! П,.1 Иаргинз и др.

НсгоЕия рееаоиой задачи ( прогдо ессго зозаогнзеть яск-" гэтать влияние подойсачного слоя, одвсалярованко 1'гла пркеаа

ЕОйа'ЧВШы нзд -иГ£ОЦ раСЖСПДСККЯ 13 ЦСТОЧИКЙО и !.'55!!2ч!!ТеЛЬНЫ8

спткчосено толднш! облаков ) позпогаат полопать с основу расчетов простив локальадв оценке.

• 0 (хгт(у^И Ы (в)

Ллз 'цяичзвиап оцзиои иатода испьльзуптгл некоторые ао-дк5ккацик(папркаар г»ркнудит® льнов цдерванис Сотоноз а обда-

ке) и оптимизирующие алгоритмы при реализации вычислений случайного угла рассеянна длины пробега , значений индикатрисы рассеяния.

Для контроля достоверности и точности результатов реме-ны тестовые альбедная и временная задачи.В частности получено, что точность расчета интегральных характеристик импульса составляет 1-3 X , а для временных характеристик не превышает 8-10%.

Результатами расчетов являйтся амплитудно-пространственные характеристики, отраженного облаком лидарного импульса, соответствующие конкретной модели облака.

В целях сравнения результатов расчетов мехду собой и определения влияния облачной среды на распространение света предлагается следуюцая параметрезация отравенного импульса

-максимальное значение отравенного импульса-амплитуда, приведенная к высоте облака;

- длительность импульса;

- длительность заднего фронта;

-. профиль логарифмической производной лидарного импульса и ее среднее значение для заднего фронта импульса;

? I Ш|

0" Цг-|?< ш \ Р(й)Ы <?>

Проведенные расчеты позволии связать среднее значение коэффициента рассеяния в облаке со средним по длине, заднего Фронта отраменного импульса значением параметра .

Ана. .з зависимости параметра для кривых, рассчитанных разними методами от среднего коэффициента рассеяния в облаке указывает на то, что влияние кратностей рассеяния больвих двух сумественно начинает сказываться при достииении коэффициентом рассеяния 15 км~*

й й-ей главе моделируется собственного излучения облака и подоблачной атмосферы, рассчитывается истинное значение излучателььой способности облака; рассматриваются различные аысдиии перехода от сигнала,''регистрируемого ИК-[.адиоывтров

к иэлучательной способности облаков и оценивается их точность.

В последнем разделе данной главы произв дится обработка результатов численных экспериментов, моделирующих лидарнов и КК-радиометрическое зондирование облаков. В рамках ренения обратной задачи обосновывается методика и предлагается алгоритм и програмное обеспечение для расчета средлей водности облака" лидарно-радиометрическим методом и оценивается методическая точность.

Коделирование собственного излучения облака к подоблачной атмосферы осуществлялось на основе методик, разработанных К.Я. Кондратьевым и Е. М. Фейгельсон, при этом облако разбивалось на 1000 слоев, а подоблачный слой на 20 слоев. Истинное значение иэлучательной способности облака:

С _ -Со(^нг) ~ 1о(2вг)

и ЕА(ТГ2иг;}-1е(гвг}

(9)

сравнивалось со значениями, рассчитанными по предложенным методика*. Наиыеньнее расхождение имеет соотношение, при выводе которого учитывалась зависимость между альбедо облака и иэлучательной способностью,построенная по данным ,

А - 0.007ч-6-0.02& ПО)

Формула, позволяющая перейти от величины излучения, регистрируемого радиометром Хр, при известных температуре нижней границы облака Гнг, температуре приземного слоя атмосферы Га., излучат пьной способности подстилающей поверхности. имеет вид:

_ г _ , _ , „2 0-007_ с— I -ЬуЕ (Ъ}-р • уг_ (11)

При использовании уравнения (11) для обработки зкспери-

ментального материала обстввннов излучение атмосфера либо ыовет быть измерено в просветах, либо рассчитывается, при зондировании плотных облаков, когда излучательная способность момет быть принята равной 0,94 . Зависимость1 погрев-, ности предложенной методикой от кзлучательной способности облака показана в приловении, .

Результаты расчета зааисиности излучатвльной способности облака от водозапаса, приведены в приловвним, свидетель-, ствувт о больиом влиянии на нее микроструктуры облака, что позволило предложить иетод оценки среднего разиера капель по данным НК-СВЧ радиометрического зондирования:

Т = а(й] + 6(Ш-& ' (12)

В приловении ииевтгя, графнкичосина зависимости для определения С1. по водозапасу, измерении СВЧ- радионстрои. Подставляя в формулу (2) уравнении (9) й (11) получаем соотношение, связывающее водность с водозапасок, излучен гльиоЗ. слособностыз. и логаркоаячоской произродно£ загчего Фронта лидарного иыпульса:

В хода численного аксперишпа проведена оценка точности методики расчета водности по орркре (12} Раскояденна водности, заданной в иОдел^ п рассчитанной лидернэ-радиоцет-рическии ыетодоы но превывалв 132.

.Глава 4 посвацена,описаний аксперииента по лкдарно-рг-днометрическоиу контроли-облаков, проходиввеиу 0 Иоскве с ииле-августе 1995 и.1994 гг. В главв дается опксеиие аппаратуры, ее калибровки, сшгодши: проведение «хперкиепта и обработки результатов.'

Аппаратурный коиплекс продставлал. собой ссЕ^ецьшае • на одной панели лидар, ИК-радковетре и СВ.Ч-радноиетра, а так ес т'емперагура, влажность п давление с прнзешюв слои, егисссс-Р".

Обработка и ашо результатов проьидкласъ и • трех направлениях; " —•

- и -

1. доработка и апробация ИК-радиомегричаского метода контроля зодсзапаса тонкий видкпиапелышх облаков.

2. апробация лидарно-радиоматрнческс 7 мвтода контроля ¿)0"1!0сттз облаков и определение достоверности результатов и г1,;;'¡';|* прк:1Еи:;аЬст:1 котодсо

3. Мссдодовеиае особенностей взаимосвязи водозапаса, -псдностп. излучотчльноО способности и параметров отравенного .ет.'^рногс яапдльса для тонкий облаков с водоэапчсом менее О Л кг/и'

В ;;одо жпэрякенга бнли получена зависимость иэлуча-?с.:ы!пЛ способности от водозапаса, показанная о приложении, ' гзсторсп с ой,-,.аст;з значений Еодозапаса близких и 0.1. кг/и2-яр1;5л!зпс.ятсз я расчэтноА кривой для "зирокого" распределе-К31, а области низкий значений - и расчетной кривой для "пзкого" ртгарздояешш. • Сревиительнкй анализ зависимости погрвпяосг! епрогллениа- оодоэапаса СВЧ-радиоивтрическии методов :: с^дняетадратичного отклонения от водозапаса пока-сал, чтс прп йодозапасе меньгиш 0.04 кг/игцелесообразно при-::аае:с !»?-?гдиокзтрического катода для контроля. В этой об-г.йст прид.-озвио янпирвчсская кривая при (0,01 <Д.< С.О' ¡¡;г/?.Гч гзсроткческая кривая при 0.01 кг/иг •

Пр~: "грсбоц!!:: лилар1)о-радио!зетрич9ского нэтодэ, рассчи-т::г.й^ссь гол'.зсть статистичвскни методов по значения водоэа-пгса и прц~спилась оценка водности по отнояенип зодозапаса к Лллтоль"'сст:1 ливерного отрашшого импульса.

Срсг,*.;;« зкачзнно водности возрастает с увеличение« во-;;с-йпг.с], : от 0.05 г/и3прн зодозапаса 0.01 кг/и2до 0.2-0.3 г/я5при соде^зваез С.08 кг/и*Сравнение показало что расхоп-Г.енйс ргзильтатоз различных гзатодии расчета не превышает 0,1 г/м3длз водсгапасо 0.1 кг/и2н 0.05 г/н'для водозапаса 0.01 I пг/[;&.Иесб>: диао ответить, что а области до 0.04 кг/а2близ-киии авляптез результат«, полцченнае по лидарно-радиометри-ческоау аетоду. и аетоду оценки по отноирнип водогапаса к длительности импульса. С возрастанием водозапаса блине ста-• носятся- результаты лндарно-радиоивтричс чого и статистического нетодав.

Таким образом область, применения лидарио-радиометричес-кого метода ограничена значением иэлучательной способности

облака меньжим, примерно, О.й и водозапасои иеньжим, примерно, 0.08 кг/м .

В ходе эксперимента получены результаты, иллвстрирущие рад особенностей взаимосвязи параметров отраженного лидарно-го импульса, излучательной способности и водозапаса дла .тонких облаков с ьодозапасом менее 0.1 кг/м . К ним можно отнести: увеличение длительности отраженного импульса с увеличением его амплитуды, которое монет быть вызвано влиянием структуры нишей кромки облака; отсутствие корреляции между амплитудой отраженного импульса и водозапасои; большой разброс значений параметров отраженного импульса, соответствув-цих конкретным излучатвльиой способности и водозапасу, регулярное превыиение длительностьп отраженного импульса значения мощности облака, определяемой статически.

В заклвчвнии перечислены основные этапы и результаты работы.

1. Проведен чисдвшшй эксперимент, который вияОил влияние метеорологических условий в подоблачном слое, вариаций водозапаса, водности, микроструктуры и мощности облаке на возмоаность и точность их дистанционного контр^ .л.Для этого:

- обоснованы и предложены численное многопараметричаские олгико-микрофизические модели облаков, охватывавшие различные сочетания водозапаса, водности и микроструктуры.

- суцэствцвдне алгоритмы расчета модности отращенного ли-дарного импульса в приближениях одной, двух кратностей рассеяния и метода Монте-Карло модифицирована согласно услопияи поставленной задачи и создано програианоо обеспеченно."

- опираясь на суцествувщие методики расчетос радиационных процессов в облакак построен алгорити и создано прогпаиинов обеспеченно дла расчета собственного излучений облачней ст-ыосфери в ИК-диапозонс.

1.2 Ло результатам решения пряной задачи получени записиыос-ш параметров отраввыого лидарного ныпульса и излучатольной способности облаков в интервале 8-12 икн от вариаций ооднос-Т1!, водозапаса и иикроструктурц облака.

1.3 В раанах роивниа обратной задачи разработан;:; -дидарно-радиомвтрнческий иотод контроля водозапаса нидко-

капвлышх облаков;

-лидарно-радиометрический метод контроля водности мидкока-пельных облаков;

- методика расчета иэлучательной способности облаков по величине собственного излучения облачной .атмосферы, регистрируемой ИК-радиометром , которая учитывает собственное излучение подоблачного слоя атмосферы и изменения альбедо облака с изменением его параметров, -способ оценки среднего размера облачных капель; -методика обработки результатов лидарного зондирования, позволяемая использовать их совместно с данными радиометрического контроля.

2,Разработана методика проведения натурных изыерений.

2.Осуществлена калибровка лидара,позволяющая учесть при проведении измерений флуктуации коэффициента передачи приемного тракта.

3. В июле-сентябре 1993 и 1994 гг. проведен эксперимент по лидарно-радиоыетрическому зондированию облаков,который показал,что

-имеет место корреляция ыемду формой, максимальным значением отраженного лидарного импульса и иэлучательной способности облака в ИК-диапозоне;

-лидарно-радиометрический метод контроля водозапаса целесо^ образно применять длп облаков с водозапасом менее 0.04 кг/м; погреиность данного метода возрастает с ростом водозапаса; -область применения лидарно-радиометрического метода контроля водности :Д.<0.08 : кг/м; расхождение результатов расчета водности по данному методу и методам,используемым для сра-

3 2

внения не превывает 0.1г/м для облаков с водозапасом 0.1кг/м и 0.05 г/м3для облаков с водозапасом 0.01 кгУмг. -для одного значения водозапаса параметр.^.(средняя величина логорифмич! кой производной по заднему фронту импульса) возрастает с ростом иэлучательной способности облака -эмпирическая зависимость иэлучательной способности облака от водозапаса при низких значениях водозапр-а совпадает с теоретической кривой .рассчитанной для"узкс1г^"распределения капель по размерам ; при близких к 0.1кгг%- приближается к кривой,рассчитанной для"широкого"распределения

0 0.02 0.04 - 0.06' О.ОЬ 0.10 Цкг/м*

ЗаиИСИМСТЬ излучитвльной способности облака в. ик-диапо-аоне от водозч.-шед для I- "узкого" 2- "широкого" рас-' прзделения купель по .р,иь,ераи . Д-—А -экспериментальная зависимость.

а,8

7Ь

00

2£> -

Приложение ^

О 0.02 0.04 0.06 О.Обф К определению коэффициентов&. и 8 по цодоаимасу_

I - а.