Д.П. Егоров, Б.Г. Кутуза

ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН (Москва, Россия)

Постановка проблемы. Природа флуктуаций микроволнового излучения атмосферы на сегодняшний день мало изучена. Особенно тщательного рассмотрения требуют вопросы, связанные с характером флуктуаций излучения вблизи линий резонансного поглощения различных атмосферных составляющих, а также с интенсивностью флуктуаций на больших пространственно-временных интервалах и при различных погодных условиях. Флуктуации излучения сказываются на качестве радиометрических измерений и радиоастрономических наблюдений, поэтому их необходимо учитывать при разработке систем дистанционного зондирования Земли и атмосферы.

Цель. Выявить спектральные особенности пространственно-временных флуктуаций нисходящего излучения атмосферы в области резонанса водяного пара 18…27 ГГц и оценить вклад разрывной кучевой облачности различного вертикального развития.

Результат. На основе данных многолетних измерений яркостной температуры нисходящего излучения 18…27,2 ГГц проведен анализ спектров квадратного корня ее структурной функции, полученных в широком диапазоне временных интервалов. Показано, что спектр флуктуаций излучения безоблачной атмосферы подобен спектру поглощения в водяном паре. Рассмотрены спектры флуктуаций излучения атмосферы в условиях кучевой облачности различного вертикального развития.

Практическая значимость. Полученные в работе данные о флуктуациях излучения могут быть полезны для оценки пространственно-временных флуктуаций фазового запаздывания, учета влияния атмосферы при радиоинтерферометрических измерениях и наблюдениях источников излучения в режиме диаграммной модуляции.

Егоров Д.П., Кутуза Б.Г. Влияние кучевой облачности на флуктуации нисходящего микроволнового излучения ат- мосферы в области резонанса водяного пара 18…27 ГГц // Нелинейный мир. 2021. Т. 19. № 2. С. 5−9. 

DOI: https://doi.org/10.18127/j20700970-202102-01

1. Татарский В.И. Распространение волн в турбулентной атмосфере. М.: Наука. 1967. 548 с.
2. Кутуза Б.Г., Данилычев М.В., Яковлев О.И. Спутниковый мониторинг Земли: микроволновая радиометрия атмосферы и поверхности. М.: ЛЕНАНД. 2016. 336 с.
3. Гагарин С.П., Кутуза Б.Г. Влияние флуктуаций радиотеплового излучения атмосферы на чувствительность радиотелескопа // Известия вузов. Сер. Радиофизика. 1976. Т. 19. № 11. С. 1636−1643.
4. Kutuza B.G. Spatial and Temporal Fluctuations of the Atmospheric Microwave Emission // Radio Science. 2003. V. 38.  № 3. Р. 12-1−12-7.
5. Staelin D.H. Measurements and interpretation of the microwave spectrum of the terrestrial atmosphere near 1 centimeter wavelength // Journal of Geophysical Research. 1966. V. 71. Is. 12. Р. 2875−2881.
6. Данилычев М.В., Казарян Р.А., Калинкевич А.А., Кутуза Б.Г., Турыгин С.Ю. Наземный радиометр для исследования атмосферы и обеспечения подспутниковых экспериментов // Материалы 9-й Междунар. науч.-технич. конф. ARMIMP. НТОРЭС им. А.С. Попова. Суздаль. Россия. 2016.
7. Egorov D.P., Kutuza B.G., Smirnov M.T. Web Portal for a Databank of Microwave Radiometric Measurements of the Atmosphere in Resonant Band of Water Vapor 18−27 GHz // Proceedings of Photonics & Electromagnetics Research Symposium − Spring (PIERS-Spring). Rome, Italy. June 17 2019. Р. 3421−3427.
8. Recommendation ITU-R P.676. Attenuation by atmospheric gases. International Telecommunication Union. 2005. URL: https://www.itu.int/rec/R-REC-P.676/en