Способ измерения интенсивности атмосферных осадков

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CoIo3 Сюветсиии

Сециалиетичееиии

Республик (ti>932435 (Sl } Дополнительное к авт. саид-ву(22)Заявлено 28.05.79 (21) 2771711/18 10 с присоединением заявки № (23) П риоритет

Опубликовано 30 05,82 Бюллетень № 20 дата опубликования описания 30.05.82 (5t)M. Кл.

G0i Я 1/14

)ооударожииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 551.

508. 9 (088.8) В. Я. Сьедин н Л. Г. Шаманаева т т Институт оптики атмосферы Томского филиала, Сибирского отделения AH СССР (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ

АТИОСФЕРНЫХ ОСА ДКОВ

Изобретение относится к метеорологии, и может найти применение для опера тивного измерения интенсивности осадков в прнземном слое атмосферы.

Известен способ определения интенсивйости жидких осадков, состоящий в посылке радиолокационного сигнала в интервале длин волн 3,2-10 см в заданную область атмосферы и приеме рассеянного излучения, по величине которого определяют искомый параметр (1), Данный способ при высокой оператив ности получения информации не позволяет провести измерения интенсивности осадков в приземном слое атмосферы из-еа наличия мертвой зоны радиолокатора.

Наиболее близким по технической сутп ности к предлагаемому является способ акустического зондирования1 когда В а Р мосферу посылают, акустическое излуче ние, принимают рассеянное акустическое

20 излучение под углом 88-92 относительно посылаемого, и по мощности излуче= ния определяют интенсивность осадков, 2

При этом рабочий диапазон частот акустических локаторов лежит в интервале от нескольких сотен герц до десяти ки логерц (23

Однако известный способ не обладает достаточной точностью и оперативностью измерений в приземном слое атмосферы.

Бель изобретения - увеличение точноо ти и оперативности измерения интенсивности осадков в приземном слое атмосферы.

Поставленная пель достигается тем, что в способе измерения интенсивности атмосферных осадков путем посылки в исследуемую область атмосферы акустичвокого излучения, принимают его, опреде ляют мощность принятого излучения, излучение посылают через исследуемый слой атмосферы на, частотах не ниже .

F 1,03 10 10 0,20 (— ру — -) 1д а пороговая чувствительность приа4ника д6, Й, -- расстояние от него до источника

3 93 излучения, м,,Ь1 - заданная точность измерений интенсивности осадков, мм/ч, принимают прошедшее излучение, затем .сравнив мощность принятого сигнала с мошностью посланного, по величине оо лабления определяют искомый параметр, На чертеже изображено устройств э, - с помощью которого осуществляется. предлагаемое изобретение.

Устройств6 содержит источник 1 акустического излучения, в качестве котороr0 может быть использован электроакуотический преобразователь, помещенный в фокусе параболитической отражающей антенны, приемник 2 с насадкой для зашиты от паразитных отражений от земной поверхности,вычислительное устройство (31, Способ осуществляется следующим образом.

В направлении исследуемой области, заполненной частицами осадков, преобразователем 1, имеющим узкую диаграмму направленности, посылают акустическое излучение известной IvloIHHDcTH (работа может осуществляться как в, непрерыв-ном, так и в импульсном режимах). Частота посылаемого сигнала выбирается в рабочем диапазоне звуковых частот в соответствии с приведенным выше выражением. На расстоянии Й от передатчика располагают приемник акустического излучения, которым регистрируют мощность Р прошедшего излучения. Об искомом параметре (Х -интенсивности осадков) судят по величине ослабления прошедшего сигнала, исходя из следующей формулы:

/(еи Р!Ро ) (д (q ) где A и  — постоянные, зависящие от выбора рабочей частоты, Р - начальная о мощность излучения, с,р - коэффициент моЛекулярного поглощения, который может быть оценен по известным фор —. мулам, при известности температуры воздуха.

Известна зависимость коэффициента рассеяния интенсивности звука GL от интенсивности I выпадения осадков и звуковой частоты с» =1 }2. 0-". 4,9o6 .,р (2) 2435 ф

Обозначив через, 4 пороговую чувствительность по мощности приемника акустической энергии и через д I требуемую точность Измеренйя интенсивности осадков, получаем соотношение для используемой звуковой частоты: 1,03 10 10

Г>г,аз <о 104, где А:0 2)g ()(3) д

Приняв 3 0,5 дБ, a Т=1 мм/час и

Р=250 м, имеем Р 3 104 Гц. Сигнал на частоте ниже 30 кГц будет сравни< с помехой, вызванной турбулентным раосеянием в атмосфере. !

Кроме того, использование указанного

-частотного диапазона увеличивает чув- . ствительность описанного способа измерения интенсивности осадков, так как при одинаковом изменении интенсивности

26 осадков наблюдается большее изменение полезного сигнала.

Формула изобретения

Способ измерения интенсивности атмосферных осадков путем посылки в атмосферу акустического излучения и: определения мощности принятого, о т л и ч &ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности и оперативности измерений в

30 приземном слое, акустическое излучение посылают через исследуемый слой атмосферы на частотах не ниже значения, определяемого из выражения

g ztra»

F =1,оЗ ю о C l где Д - пороговая чувствительность приемника дБ;

К - расстояние от Bего до источника излучения, м

40 дД - заданная точность измерений интенсивности осадков, мм/ч, йринкмают прошедшее излучение, а об интенсивности осадков судят по величине отношения мощности прошедшего иэлу45 чения к мощности посылаемого.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Патент Японии % 47 39423, кл. 111 G 3, 1972.

N 2. Авторское свидетельство СССР

М 720962, кл. GO1 @ 1/14, 19.06,78 (прототип).

932435

Составитель С. Непомняшая

Редактор В. Пилипенко Техред Т. Маточка Корректор Е. Рошко . Закаэ 3777/66 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4