авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 ||

«ИЗ ФОНДОВ РОССИЙСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ БИБЛИОТЕКИ Величко, Александр Павлович Разработка ИК­радиометрического комплекса, ...»

-- [ Страница 3 ] --

Ко1тективный теплообмен внутри герметизированного отсека и теплообмен за счет теплопроводности газовой среды являются квазистационарными, независимо от внешних условий. Для таких конструкций ИК-радиометров точность измерения практически не зависит от того, в воздушной ли среде или в вакууме проводятся измерения.

В задаче градуировки ИК-термометров в целях уменьшения погрешности градуировки температура черной излучающей поверхности применяемых градуировочных излучателей или моделей черного тела должна быть близкой к радиационным температурам объектов наблюдения, в частности, поверхности Земли и ее атмосферы (130 - 330°К).

Проектирование моделей черного тела с температурой излучающей поверхности ниже 300°К сопряжено со значительными трудностями.

Например, если холодная излучающая поверхность соприкасается с теплым воздухом, то на поверхности конденсируется водяной пар, и образуется слой конденсата, который имеет более высокую температуру, чем излучающая поверхность. Это, пожалуй, является главной причиной того, что до настоящего времени практически отсутствуют модели черных тел в виде протяженных излучателей достаточно больщой площади с температурой излучающей поверхности ниже 273°К, способные функционировать в атмосфере.

При исследовании стабильности ИК-радиометра нужно изготовить ряд градуировочных излучателей, а также специальную спектрорадио метрическую установку повышенной стабильности, благодаря чему оказалось возможным разработать и применить специальную методику градуировки и исследовать погрешности градуировки ИК-радиометра как в области положительных, так и отрицательных температур.

Градуировка ИК-радиометра по эталонному излучателю.

В качестве эталонного излучателя для градуировки используется тающий лед дистиллированной воды, который заготовлялся в виде пластин с гладкой поверхностью. Пластина тающего льда при градуировке устанавливается вертикально, перпендикулярно оптической оси радиометра. При таком положении пластины образующаяся талая вода непрерывно стекает с поверхности пластины. Благодаря этому излучающая поверхность тающего льда имеет стабильную температуру 0°С независимо от атмосферного давления.

Между поверхностью тающего льда и объективом ИК-радиометра была установлена бленда цилиндрической формы, изготовленная из дюралюминия. Ее стенки имели толщину 12 мм. Наружная новерхность бленды защищена антирадиащ^онным покрытием, внутренняя поверхность специально обработана механическим и электрохимическим способом аналогично поверхности опорного излучателя (рис. 3.6). Коэффициент черноты внутренней поверхности по результатам измерений составил 0,9987. Благодаря высокой теплопроводности корпуса температура внутренней излучающей поверхности бленды практически однородна вдоль этой поверхности.

Показания термостатированного ИК-радиометра при его градуировке по излучению тающего льда дистиллировашюй воды определяется зависимостью:

где Апдел^Щ - п - показания шкалы ИК-радиометра;

К - коэффициент передачи радиометра;

aj,(X) - спектральная характеристика излучательной способности тающего льда дистиллированной воды, вычисленная по уравнениям Френеля.

Если известны спектральные характеристики элемешгов оптической системы ИК-радиометра, то можно определить связь между облученностью приемника излучением тающего льда и эквивалентной температурой Тжв. приведенного ко входному зрачку оптической системы радиометра черного тела:

. (3.12) 0 0 о Эти два уравнения устанавливают связь между перемешюй составляющей облученности приемника Р1К-радиометра потоком излучения от визируемой поверх1юсти и температурой черного тела на входном зрачке оптической системы радиометра в трех точках температурной шкалы:

Ti = ОЖ;

Т2 = Тжв.', Тз = Том.', В первом случае предполагается, что на входпом зрачке оптической системы паходится неотражающее тело, излучение которого отсутствует.

Тогда на приемник воздействует модулированное излучение опорного излучателя, и показания шкалы ИК-радиометра будет определяться зависимостью:

(3.13) п^.= к]а,,МШлУ{ЛХ..У^Л.

о Второй случай соответствует условиям градуировки ИК-радиометра по нормальному излучению поверхности тающего льда дистиллированной воды.

В третьем случае температура опорного излучателя, эквивалентного черному телу, равна температуре черного тела, помещенного во входном зрачке оптической системы. При таком условии переменная составляющая модулированного излучения равна нулю, что соответствует случаю, когда приемник закрыт непрозрачным экраном, находящимся при той же постоянной температуре, что и приемник. Согласно первому уравнению показания шкалы в третьем случае:

По = 0;

что удобно принимать за начало шкалы ИК-радиометра.

В результате градуировка РЖ-радиометра по излучению тающего льда дистиллированной воды позволяет онределить коэффициент преобразования Ко, устанавливающий связь между делениями шкалы радиометра и облученностью приемника черным телом, помещеш1ым во входном зрачке оптической системы, если известны спектральные характеристики ее элементов (нормального пропускания полиэтиленовой пленки TifX);

поглощения приемника излучения sfX);

нормального пропускания одномерного фильтра Т2(Х);

нормального отражения полиэтиленовой YUIQHKHP(X)).

Вычислив облученности приемника радиометра при температурах Том. и Гэяа, определяется разность облученностей, которая составила мкВт/см^ при температурах черного тела во входном зрачке РЖ радиометра То.и.= 310°К и Тэкв,= 272,7°К. Так как спектральная характеристика поглощения приемника излучения в интервале длин волн - 14 мкм не имеет экстремумов, а рабочий спектральный диапазон ИК радиометра составляет 8 - 1 4 мкм, то найденная разность облученностей приемника излучения пропорциональна разности переменных составляющих выходных напряжений этого приемника.

Градуировка и поверка ИК-радиометра проводилась многократно по излучению тающего льда дистиллированной воды. Пластинка льда, заготовленная в холодильной камере, устанавливается вертикально вплотную к бленде. Первоначально лед холоднее 0°С. Постепенно нагреваясь, через несколько минут лед приобретает температуру таяния, которая сохраняется стабильной продолжительное время, до окончания процесса таяния.

После того, как наступило таяние льда, производятся отсчеты:

первоначально закрывается приемник излучения непрозрачной заслонкой и фиксируется показание ИК-термометра По, затем заслонка открывается и снимается сигнал от поверхности тающего льда щ. Отсчеты повторяются несколько раз. После обработки результатов градуировки определяется цена деления шкалы ИК-радиометра в единицах облученности приемника:

^0=-^^. (3.14) »

Затем результаты градуировки по излучению тающего льда аппроксимируются выражением:

(3.15) где An = По - п (п -показания шкалы радиометра);

р(Х) - спектральная характеристика отражения поверхностей.

В ингервале температур 70°К - 320°К была получена, согласно последней формуле, кривая аппроксимации (рис.3.1). В последующих экспериментах, при градуировке ИК-радиометра другими способами, было установлено, что результаты градуировки удовлетворительно согласуются с кривой аппроксимации.

Расчет погрешности градуировки ИК-радиометра по эталонному излучателю.

Применявшийся метод градуировки ИК-радиометра по эталонному излучателю с аппроксимацией результатов градуировки требует всесторонней оценки погрешностей, связанных с погрешностями измерения спектральных характеристик элементов оптической системы радиометра и погрешностью измерения рабочей температуры бленды.

Формула градуировки РЖ-радиометра выглядит следующим образом:

(3.16) АЕ = Е„,,-Е^-Е,[\-а,(Ал)\ где АЕ - разность облученностей приемника ИК-радиометра опорным излучателем и визируемой поверхностью льда;

АЯ - эффективное значение интервала интегрирования.

Диснерсия ошибки определяется по формуле:

(3.17) Будем считать среднеквадратичную ошибку измерения спектральных характеристик а^ известной.

где Е,„=\ Тогда |(К(Ж|ФЖ. (3.18) Относительное значение ошибки:

(3.19) Дисперсия относительной ошибки:

(3.20) n^I^^n^j_.

Аналогично (3.21) (3.22) Еб Г( Величиной дисперсии за счет ошибки измерения температуры бленды можно пренебречь, т.к. спектральная характеристика отражения льда дистиллированной воды в спектральном диапазоне 8-14, мкм меньше 1%.

Исходя из выражений (3.16;

3.20.- 3.22):

Из выражения (3.23) следует, что дисперсия относительной градуировки ИК-радиометра пропорциональна дисперсии относительной ошибки измерения спектральной характеристики его оптической системы.

Градуировка ИК-радиометра по контрольному излучателю.

Сравнение результатов градуировок по контрольному и эталонному излучателям.

Метод градуировки ИК-радиометра по излучению тающего льда дистиллированной воды был разработан после окончания исследований стабильности радиометра и реконструкции отдельных элементов функциональной схемы. Первоначально при поэтапных исследованиях стабильности элементов функциональной схемы РЖ-радиометра для градуировки нрименялся наряду с тающим льдом снециально сконструированный контрольный излучатель, который работал только при положительных температурах. После разработки метода градуировки по излучению тающего льда с целью сравнения результатов проводилась градуировка по контрольному излучателю с применением жидкого азота в области отрицательных температур.

Устройство контрольного излучателя идентично конструкции опорного излучателя (рис. 3.6). Разница состоит лишь в том, что излучающая поверхность контрольного излучателя не термостабилизируется, и ей можно задавать различную температуру с помощью регулировки тока электронагревателя или с помощью охлаждения жидким азотом.

Излучающая поверхность контрольного излучателя покрыта тончайшей пленкой гидрофобного вещества, которое способствует удалению конденсата в виде инея при охлаждении этой поверхности жидким азотом. Тонкий слой гидрофобного покрытия образуется после однократного смачивания поверхности контрольного излучателя однопроцентным раствором технического вазелина в чистом бензине. При проверке на спектрометрической установке отражения поверхности контрольного излучателя установлено, что спектральная излучательная способность поверхности после обработки ее раствором не изменилась.

При градуировке контрольный излучатель устанавливается аналогично пластине льда - вплотную к бленде.

В области положительных температур различные значения температуры излучающей поверхности контрольного излучателя регистрировались по платиновому термометру, входящего в конструкцию контрольного излучателя, и ИК-радиометром.

В области отрицательных температур, когда применяется жидкий азот, градуировка проводится по специальной методике. Для охлаждения поверхности контрольного излучателя ее смачивали жидким азотом.

Температура контрольного излучателя по мере кипения жидкого азота на излучающей поверхности плавно понижалась. Жидкий азот, кроме того, очищал поверхность излучателя от инея, образовавшегося на ней после предыдущего сеанса охлаждения. Охлажденный жидким азотом до некоторой температуры контрольный излучатель устанавливается вплотную к бленде. После этого непрерывно регистрировались кинетическая температура излучающей поверхности контрольного излучателя датчиком температуры и сигнал ИК-радиометра. Изменение во времени кинетической и радиащюьшой температур после сеанса охлаждения контрольного излучателя жидким азотом приведено на рис.

3.7.

До момента времени ti идет процесс выравнивания температуры в теле контрольного излучателя, так как вначале сеанса излучающая поверхность холоднее, чем область с датчиком температуры. После выравнивания температур до момента t2 радиационная и кинетическая температуры медленно увеличиваются с одинаковой скоростью. Затем радиационная температура излучающей поверхности начинает увеличиваться несколько быстрее, чем кинетическая. Это связано с тем, что излучающая поверхпость покрывается слоем инея, толщина которого непрерывно увеличивается. На рис. 3.8 приведена экспериментальная зависимость увеличения (приращения) радиационной температуры излучающей поверхности контрольного излучателя от толщины образующегося слоя инея. При толщине слоя инея на излучающей поверхности до 0,5 - 0,7 мм радиационная температура поверхности практически не увеличивается по отношению к кинематической. Затем, по мере роста слоя инея, происходит увеличение излучения.

/Тк=150° Тк=230° Рис.3.7. Временная зависимость кинетической (Тк) и радиационной (Тр) температур контрольного излучателя после сеанса охлаждения его жидким азотом.

АГ 1 ^, мм Рис,3.8, Приращение радиационной температуры AT в зависимости от толщршы слоя инея h.

кратковременные сеансы охлаждения диска кипящим на его поверхности жидким азотом, понижающие каждый раз температуру диска на 15° - 30°, создают благоприятный эффект, т.к. при таком изменении температуры выравнивание кинематической и радиационной температур диска происходит достаточно быстро и на момент времени t2 (рис.3.7) толщина образовавшегося слой инея незначительна (менее 0,7 мм).

Промежуток времени ti - t2, когда излучение контрольного излучателя недостаточно искажено за счет инея, можно принять для отсчета температуры контрольного излучателя и выходного показания РПС радиометра.

Сравнивая на едином графике зависимости, полученные различными способами градуировки ИК-радиометра (градуировка по эталонному излучателю, уравнение аппроксимации и градуировка по контрольному излучателю), можно сделать следующий вывод (рис.3.9).

, О 70 150 Рис.3.9. График градуировки ИК-термометра.

- по тающему льду дистиллирова1щой воды и спектральным характеристикам оптической системы;

д - по контрольному излучателю, охлажденному жидким азотом;

+ - по модели черного тела.

Полученные двумя способами результаты градуировки по тающему льду и контрольному излучателю удовлетворительно соответствуют друг другу и являются равнозначными по точности.

Для исключения элемента случайности совпадения рассмотренных результатов градуировки дополнительно исследуем действие модели низкотемпературного черного тела в виде полостного излучателя, действующего в интервале температур 200 - 300°К.

Модель низкотемпературного черного тела.

Схема модели черного тела изображена на рис.3.10. Термованна наполнена этиловым спиртом 8, который охлаждается с помощью твердой углекислоты до температуры порядка 200°К. Температура спирта в термованне контролируется платиновым термометром 9 с точностью О,Г.

Равномерное температурное поле во всем объеме термованны создается интенсивным перемешива1шем спирта специальным электромиксером 5. В термованну вмонтирована коническая полость 4, изготовленная из листового алюминия, излучающая поверхность которой зачернена электрохимическим способом. Для того, чтобы поверхность конического излучателя не покрывалась конденсатом, впереди конического излучателя расположен герметичный щшиндр 2, который имеет окна прозрачности из тонкого полиэтилена. На окна прозрачности наклеены платиновые пленочные термометры сопротивления 6, с помощью которых измеряется температура этих окон. Коническая полость и цилиндр наполнены газообразным сухим азотом. Термованна помещена в теплоизолирующий корпус из пенопласта. Охлажденный этиловый спирт в термованне может подогреваться с помощью электронагревателя (на схеме не показан) и, таким образом, может создаваться любая температура этилового спирта в интервале от 200°К до 300°К.

Рис.3.10. Схема модели черного тела.

1 - окна из полиэтиленовой пленки;

2 - герметичный "черный" цилиндр;

3 термованна;

4 - коническая полость;

5 - электромиксер;

6 - платиновые пленочные термометры сопротивления;

7 - патрубки;

8 - спирт;

9 платиновый термометр сопротивления.

Температурное поле в объеме термованны исследуется с помощью специального дифференциального термометра. Электрическая схема такого термометра представлена на рис. 3.11.

В качестве чувствительных элементов в схеме использованы терморезисторы ЩТ). Терморезисторы предварительно проградуированы по температуре. Измерительный ток в терморезисторах не превосходит порога допустимой рассеиваемой мощности.

X R(T,) Ro Рис.3.11. Функциональная электрическая схема дифференциального термометра.

Измерение разности температур дифференциальным термометром осуществляется следующим образом. Датчики помещаются в термованну и с помощью потенциометра ги по нуль-гальванометру Г мостовая схема балансируется. Затем один датчик перемещается в другую точку объема термованны, и вновь балансируется схема. После этого определяется разность показаний калиброванного потенциометра ги и вычисляется разпость сопротивлений датчиков, помещенных в разные точки исследуемого объема:

А/?г«2Агу—, (3.24) где RT определяется по температуре Т спирта в термованте и графику градуировки датчиков температуры.

Разность температур AT ъ измеряемых точках объема термованны определяется по значению ARj и чувствительности датчиков при температуре Т. При интенсивном перемешивании спирта в термованне разности температур в различных точках объема не превышают 0,03°.

Температура излучающей поверхности конической полости модели черного тела практически равна температуре спирта в термованне.

Коэффициент излучения конической полости превосходит коэффициент излучения материала поверхности нолости. Эффективное значение коэффициента излучения вычислено по известному уравнению Гуффе [107] и составляет 0,998.

Яркость нормально направленного излучения рассматриваемой модели черного тела определяется по измеренным значениям температур спирта и полиэтиленовых пленок методом приближенного интегрирования с учетом спектральных характеристик направленного пропускания и излучения полиэтиленовых пленок и расчетному значению коэффициента излучения конической полости.

где Ei(Xi) - спектральный коэффициеет излучения конической полости;

Xi(Xi) - спектральный коэффициент нормально направленного пропускания полиэтиленовой пленки;

2(Xi ) -спектральный коэффициент рюрмально направленного излучения полиэтиленовой пленки;

г(Хи Т) - спектральная плотность излучения;

7/, Т2, Тз - температуры спирта и полиэтиленовых пленок соответственно;

т-п- интервал интегрирования.

После вычисления В(АХ) можно определить эквивалентную температуру модели черного тела из интегрального уравнения:

(3.26) Л] Результаты градуировки ИК-радиометра по излучению модели низкотемнературного черного тела нанесены на график градуировки ИК радиометра по излучению тающего льда дистиллированной воды и контрольному излучателю (рис.3.9).

Последний, третий, способ градуировки радиометра также удовлетворительно соответствует двум предыдущим и является равнозначным по точности.

В результате проведенных исследований и последующего анализа графика градуировки ИК-радиометра можно сделать следующий вывод:

тающий лед дистиллированной воды в "окне прозрачности" 8-14 мкм, при условии применения специальной бленды для защиты от излучения фона, может применяться в качестве радиометрического эталона.

Глава 4. Разработка фотографических методов оиределения некоторых параметров разорванной облачности 4.1. Фотографический метод определения высоты метеообъекта Высота нижней границы облака является одной из основных оптических характеристик облачности, которая измеряется дистанционным методом. Соответствующая обработка этого параметра позволяет получить такие характеристики, как водность и водозанас облака.

Существуют несколько способов измерения высоты облаков:

радиолокационный, акустический, световой. Однако для первого способа требуется дорогостоящая аппаратура, для других - сложная и громоздкая приемопередающая система. Существует и фотографический метод определения высоты облачности с горизонтальным расположением фотокамер, но он дает существенные погрешности. Методики измерений высоты облаков отмечениыми способами достаточно подробно рассмотрены в различных работах.

Рассмотрим новый метод, имеющий ряд преимуществ перед существующими: простота процесса измерения, компактность, относительная дешевизна аппаратуры, высокая точность определения высоты облака. Однако, имеется и существенный недостаток - этот способ применим только при разорванной облачности (при высокой контрастности объекта и фона).

Две одинаковые (по основным параметрам) цифровые фотокамеры (видеокамеры), направлешше в зепит, располагаются на разной высоте L по одной вертикали (рис.4.1).

Рис. 4.1. Схема фотографического метода определения высоты нижней границы облачности.

2со - угол поля зрения фотокамеры;

2(о'- угол, под которым виден объект (облако) нижней фотокамерой, чей размер 2R полностью перекрывает угол поля зрения верхней камеры;

Я - высота облака (нижней границы).

Исходя из'геометрических соображений:

(4.1) {A.I) Решая уравнение (4.1) и (4.2) относительно L, получим:

(4.3) H = L-tgcD/{tg(o-tga)');

С другой стороны диагональ кадра D (полного снимка) фотокамеры связана с ее углом поля зрения следующим соотношением:

(4.4) = a'-tgu), где d - расстояние от главной плоскости объектива фотокамеры до матрицы (плоскости изображения).

Сравним кадры синхронной съемки двух фотокамер (рис. 4.2) Кадр верхней ф\камеры Кадр нижней фхкамеры Рис. 4.2. Кадры синхронной съемки двух фотокамер.

Размер изображения объекта (облака) по диагонали на верхнем кадре АВ получен для угла 2(о, а размер изображения того же объекта по диагонали на нижнем кадре А„ 5„ - для угла 2со'.

Поскольку расстояние d для двух кадров одно и то же (формула 4.4), будет справедливо выражение:

(4.5) ig(o' = (D-aytgco/D, где D - диагональ полного кадра;

а- разность размеров изображения объекта по диагонали {a = AB-A^Bj.

Подставив выражение (4.5) в формулу (4.3), получаем:

(4.6) H = L-D/a;

Точность юмерения высоты АЯ будет зависеть от минимальной величины Да.

Аа^1„- зависит от предельного увеличения кадра (снимка), т.е. от размера пикселя изображения.

Предельное увеличение полного снимка (100%-ного) в Adobe Photoshop 5.0 равно 1600 %, а 100% - ный снимок увеличен относительно кадра по диагонали (Окадра = 50 мм) в 14,111... раз.

Общее увеличение изображения составляет lispib".

Оценим погрешность юмерения высоты нижней границы облака АЯ/Я в зависимости от Я.

Реально измеренная высота нижней границы облака Я равна:

(4.7) H = L-D/{a±Aa), где Да - разрешение размера изображения объекта (визуальное разрешение Да= 1 мм).

Тогда AH = L'Dl{a- Aa)-L• D/{a + Да) = 2Z-• D• Да/(а^ - Аа^);

(4.8) ДЯ/Я = 2а. Да/(а' - Да'). (4.9) При L = 10 м;

15 м;

20 м и максимальном увеличении относительная погрешность ДЯ/Я определения высоты облака будет составлять (D =11288,8 мм):

Таблица 4.1.

L = 20M L=15M L=10M Н,м Н,м Н,м а, мм а,мм а, мм ДЯ/Я АН/Н АН/Н 200 200 846,66 1128,88 0, 564,44 0,0035 0,00236 500 0,00591 500 451,552 0, 225,78 0,0089 500 338, 1000 225, 112,89 0,0177 1000 169,33 0,01181 1000 0, 2000 56,44 2000 84,666 0,02363 2000 112,888 0, 0, 75,259 0, 3000 56,444 0,03544 37,63 0,0532 0,04727 4000 56, 4000 28,22 0,0710 4000 42,333 0, 0,05911 5000 45, 0,0888 5000 0, 5000 22,58 33, 0,1066 6000 0,07096 6000 18,81 28,222 0, 0,1245 7000 0,08282 7000 16,12 24,19 0, 0,09468 14,11 0,1425 8000 21,17 0, 9000 12,54 0,1605 9000 0,10663 9000 25, 18,81 0, 0,11855 10000 22, 0,1785 10000 11,29 16,93 0, 0,1968 11000 0,13051 11000 20, 11000 10,26 0, 15, 0,2150 12000 0,14246 12000 18, 12000 9,41 14,11 0, Сравним представленный метод с другим, когда две одинаковые (по основным параметрам) цифровые фотокамеры (видеокамеры), направленные в одну точку облака, разнесены горизонтально относительно друг друга. Рассмотрим случай, когда углы сканирования обеих фотокамер различны (рис, 4.3).

О/ и «2 - углы сканирования, выбираются для каждой заданной Т высоты.

Я - высота облака (нижней границы), расстояние, на котором расположены фотокамеры друг L относительно друга.

Исходя из геометрических соображений:

(4.10) Решая уравнения (4.9) и (4.10) получим:

(4.

H = L-tga,' tgaj(tga, - tga,) Допустим tg а2 = 2 tg щ, тогда (4.12) Рис. 4.3. Оптическая схема фотографического метода определения высоты нижней границы облачности (горизонтальное расположение фотокамер с разными углами сканирования).

Для определения погрешности АН рассчитаем максимальные и минимальные значения высоты нижней границы облачности для заданных высот:

Hi = 1000 м, при L = 50 м - a i = 84°17';

-ai = 78°41';

L=100M - a i = 73°18';

L=150M H2 = 3000 м, при L = 50 м - «1= 88°5';

- ai = 86°ll';

L=100M - ai = 84°17;

L=150M Нз = 6000 м, при L = 50 м - tti = 89°2';

- ai = 88°5';

L=100M L=150 - ai = 87°8'.

В таблицу 4.2 для сравнения внесены погрешности измерения высоты нижней границы облака при вертикальном и горизонтальном расположении фотокамер.

Таблица 4.2.

Вертикальное Горизонтальное расположение фотокамер расположение фотокамер Юм L, м 20 м 150 м 15 м 50 м 100 м Н,м АН/Н АН/Н 0, 0,01772 0,01181 0,17717 0,09087 0, 1000 м 0, 0,03544 0,26681 0, 3000 м 0,05319 0, 0,1066 0,07096 0, 6000 м 1,3824 0,5561 0, Исходя из результатов вычислений, можно сделать вывод, что для получения аналогичной (при вертикальном расположении фотокамер) погрешности при горизонтальном расположении требуется обеспечить расстояние между камерами более 150 м. Но это создает определенные неудобства при связи операторов камер между собой, а также при выборе точки наведения на объект и при обработке полученной информации.

Поэтому удобнее использовать метод при вертикальном расположении фотокамер, так как конструкция в этом случае малогабаритная и работу может выполнять один оператор.

4.2. Методики расчета скорости движения облака по фотоснимкам, полученных цифровой камерой ИК-радиометрического комплекса По результатам измерений и по результатам полученных фотографий можно определить скорость движения облаков.

А. Суть предлагаемого метода состоит в следующем: зная основные параметры фотографической съемки (увеличение, фокусное расстояние, размеры пиксела приемника излучения - первого элемента), можно определить размеры кадра, а также высоту облачности по линейной диаграмме.

Используя паспортные данные цифровой фотокамеры "Olympus С 2040ZOOM", рассчитываем угол обзора.

(4.13) 2(р= 2arctga/pf'o6, где а - половрша диагонали матрицы фотокамеры, /? - увеличение фотокамеры, / 'об - фокусное расстояние объектива фотокамеры:

2(р=2 arctg 6,25/2,5 * 21,3 = 12,58^ Н„г = (Л Т/град Т) • 0,1 (4.14) где Ннг - высота нижней границы облака (км);

ЛТ = Твозд ^ - Тнг ^ - разность температуры приземного слоя атмосферы и нижней границы облачности соответственно;

град Т = 0,67° / ЮОм - средний температурный градиент, учитывающий изменения в атмосфере за длительный период времени (аэрозоли, турбулентность, дымку).

В Рис. 4.4.

,.

.в С• Рис.4.5.

(Стрелкой показано направление ветра. В - точка привязки. А, С положение определенного облака в пределах кадра в различные моменты времени).

Результаты, получершые по формуле 4.14, носят приблизительный характер. Чтобы определить высоту нижней границы облака более точно, используется например, метод, приведенный в подразделе 4.1.

На рис. 4.4 и 4.5 представлены две фотографии, полученные цифровой камерой с одной и той же позиции через некоторый промежуток времени.

^^mi.

Рис. 4.6. Температурно-временная диаграмма.

A на рис. 4.6 - температурно-временная диаграмма рассматриваемого участка облачности по направлению ее неремещения, полученная ИК-термометром фирмы «Raytek». По этой диаграмме определяем температуру нижней границы исследуемого облака:

Tffr = - 2,5°С;

Теозд ~ 17,8°С.

Тогда, согласно формуле 4.14 получаем ЛТ = 20,3°;

Н„г = 3,03 км.

Зная высоту облака, можно определить масштаб его изображений, полученных на фотоснимках (рис. 4.4, 4.5).

Размер участка облачности на высоте 3,03 км, ограниченного углом поля зрения цифровой фотокамеры, будет равен:

(4.15) L=2HHr-tg(p L=2-3,03-0,1173 ^0,71 км.

Установим размер изображений исследуемого участка неба (рис.

4.4, 4.5), например, 9 х 12 см, следовательно, диагональ фотоснимков будет составлять 15 см. Отсюда получаем масштаб данных изображений:

отрезок на фотоснимке в 1 см соответствует 47,3 м (М = 47,3м/см).

Смещение облака за время t по фотоснимкам размерами 9 х 12 см равно:

АС ^4 см.

Тогда скорость движения облаков равна:

(4.16) Vo6. = b / t где b - расстояние, на которое сместилось облако, t - время смещения облака (временной промежуток между съемками), оно составляло t = мин.

С учетом масштаба изображений реальное смещение облака за минут составит:

Ь = М-АС^4-47,3^ 189,2м;

В результате скорость движения исследуемого облака будет равна:

V= 1,89 км/ч.

Б. Другой метод определения скорости облаков заключается в сопоставлении фотоснимка, полученного цифровой фотокамерой и температурно-временной диаграммы ИК-термометра по характерным точкам или участкам облачности (рис. 4.7).

Зная основные параметры фотосъемки, определяем высоту данного облака и его реальный размер по методике, изложенной в пункте А.

Определив по диаграмме время прохождения этого облака через точку зондирования, легко определить скорость движения облака.

Для облачности, изображение которой получено такой же цифровой камерой, как и в предыдущем примере, и представлено на рис. 4.7, получаем следуюпще результаты:

Рис.4.7. Облачность.

+2°С);

Высота нижней границы облачности Ннг = 4,48 км отрезок DE = 5,5 см;

масштаб М = 44,86 м/см;

Ь~ 0,27 км;

Время прохождения облака. / = 2 мин = 0,03 ч.

По аналогии с первым случаем рассчитываем скорость движения облака:

Уобл ^ 8,28 км/ч.

Основным недостатком данного метода является сложность в определении и сопоставлении характерных точек и участков при сплошной и однообразной облачности.

Заключение Приведенные в диссертации результаты могут быть кратко сформулированы следующим образом:

1. Решена задача повышения точности ИК-радиометрических измерений теплового излучения атмосферы в широком диапазоне радиащюнных температур, что стало возможным благодаря разработке новых принщ^пов построения и калибровки ИК-радиометров, за счет повышения стабильности характеристик всех основных узлов, входящих в радиометрический комплекс. Погрешность измерений не превысила 0,4 % в интервале температур от 200°К до 3000 - 6000°К для высоко температурных источников.

2. Разработаны новые экспериментальные установки для дисташщонного измерения метеопараметров атмосферы:

- сканирующая ИК-радио- и фотометрическая установка для непрерывного измерения параметров движущихся метеообъектов;

- следящая ИК-система за высокотемпературным источником излучения (Солнцем) для измерения параметров оптически полупрозрачной облачности;

фотографическая аппаратура, включающая вертикальный фотодальномер.

3. Высокие технические параметры ИК-радиометрического комплекса позволили использовать его для разработки методов, обеспечивающих определение водяного пара в атмосфере, антропогенных загрязнений, оптических параметров полупрозрачной облачности в различные сезоны года.

4. Разработаны и внедрены методы градуировки ИК радиометричекого комплекса, как в лаборатории, так и в полевых условиях без использования специальных вакуумных камер в диапазоне температур 80 - 330°К, получены спектральные и иные параметры основных узлов и элементов, входящих в состав ИК-радиометрического комплекса, которые необходимы для проведения энергетических расчетов и сопоставле1шя расчетных данных с экспериментальными.

5. Использование ИК-радиометрических комплексов в различные сезоны года позволило получить ряд научных результатов, которые могут иметь и самостоятельное значение. Отметим некоторые из них:

- получены данные о коэффициенте пропускания полупрозрачной облачности верхнего и среднего яруса, причем эти данные получены как в результате анализа измерений их нисходящего излучения, так и по пропусканию ими излучения высокотемпературного источника (Солнца);

- статистические данные, полученные в результате спектрального анализа и данных радиозондирования.

Особенно хотелось бы отметить результаты цикла работ, которые не вошли в данную работу, но были выполнены с ИК-радиометрическим комплексом на Кара-Дагской научной базе ГГО им. Воейкова и Звенигородской базе ИФА РАН. Тогда эта аппаратура использовалась в составе микроволново-лидарного комплекса. Результаты этих работ послужили основой для разработки новых методов определения водности облачности.

Литература 1. Абакумова Г.М. и др. Радиационные параметры безоблачной атмосферы Москвы и Звенигорода в июле - сентябре 1992 года// Изв. РАН, Физика атмосферы и океана, 1994, т.ЗО, №2, с.204-209.

2. Абрамян Ю. А., Гаснарян Ф. В., Мартиросян Р. М. Пороговые характеристики фотодетекторов. ИК-радиометры и основные материалы современной фотоэлектроники. Ереван: ЕГУ, 2000,153с.

3. Атмосфера. Снравочник. Л.: ГИМИЗ, 1991,509 с.

4. Ахманов С.А., Никитин С.Ю. Физическая онтика: Учебник.

М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1998, 656 с.

5. Бажанов Ю.В., Берденников А.В., Дучицкий А.С. и др.

Объективы для работы с матричными преемниками излучения в области спектра 8... 14 мкм // Оптич. Журнал, 2002, т.69, №12, с. 35-36.

6. Богомолов Н.А., Сидоров В.И., Усольцев И.Ф. Приемные устройства ИК-систем. М.: Радио и связь, 1987,208 с.

7. Боровиков A.M., Мазин И.Г., Невзоров А.Н., Шугаев В.Ф. Ос троении облаков в восточной части тропической Атлантики // «ТРОПЭКС 74», т. 1, Л.: Гидрометиздат, 1976, с. 495-501.

8. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для мнженеров и учащихся ВТУЗов. М.: Наука, 1980,976 с.

9. Бугаенко А.Г., Зарипов Р.И. Электронные устройства управления высокоточными измерительными системами // Оптич. журнал.

2002, т. 69, №4, с. 2630.

10. Будыко М.И. О связи альбедо подстилающей поверхности с изменениями климата//Метеорология и гидрология, №6,1998, с. 5-11.

11. Бютнер Э.К. Динамика приповерхностного слоя воздуха. Л.:

Гидрометеоиздат, 1998,158 с.

12. Васильев А.А., Шметер СМ. Влияние кучево-дождевых облаков на условия полетов. М.: ГИМИЗ, 1984,16 с.

13. Величко А.П. «Градуировка ИК-радиометра по эталонному излучателю» Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики и экономики // Научные труды IX Международной научно практической конференции (г. Сочи, 2006 г.), кн. Приборостроение. М., 2006.

14. Величко А.П. «Градуировка ИК-радиометра по контрольному излучателю». Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики и экономики // Научные труды IX Международной научно-практической конференции (г. Сочи, 2006 г.), кн. Приборостроение. М., 2006.

15. Волков. Ю.А., Блохина И.Н., Репина И.А. Радиационные потоки поверхности Земли по данным измерений и численного моделирования //Метеорология и гидрология, №7,1999, с. 14-21.

16. Волкова Е.В., Успенский А.Б., 2002: Детектирование облачности и выделение зон осадков регионального масштаба по данным полярно-орбитальных метеорологических ИСЗ // МиГ, 4, с. 28-38.

17. Головко В.А., Козодеров В.В., 2000: Радиационный баланс Земли: новые приложения для изучения стихийных бедствий из космоса // ИЗК, 1,с.26-41.

18. Горелик А.Г., Величко А.П., Панова Т.А., Шишков П.О. «Пути новышения надежности интерпретации метеорологической информации, полученной при помощи радиолокационных средств» // Научные труды XXI Всероссийского симпозиума «Радиолокационное зондирование природных сред», С.Петербург: 2002.

19. Горчакова И.А., Репина И.А., Фейгельсон Е.М. Воздействие облаков на радиационный теплообмен в атмосфере // Известия РАН, Физика атмосферы и океана, 1998, т. 34, ]*^Ь1, с. 153-156.

20. Госсорг Ж. «ИК термография», М.: «Мир», 1988, 399 с.

21. Заболотских Е.В., Тимофеев Ю.М., Успенский А.Б. и др., 2002:

О точности микроволновых спутниковых измерений скорости приводного ветра, влагосодержа1шя атмосферы и водозапаса облаков // Изв. РАН, ФЛО, 38,5, с. 1-6.

22. Зуев В.Е., Кабанов М.В. Перенос оптических сигналов в земной атмосфере (в условиях помех). М.: Сов. Радио, 1987. 368 с.

23. Ишанин Г.Г. и др. «Приемники излучения оптических и оптико-электронных приборов». Л.: «Машиностроение», 1986.

24. Иванов В.П. Прикладная оптика атмосферы в тепловидении.

Казань: Новое знание, 2000. 357 с.

25. Источники и приемники излучения: Учеб. пособие для вузов / Ишанин Г.Г., Панков Э.Д., Андреев А.Л., Польшиков Г.В. СПб.:

Политехника, 1999. 240 с.

26. Каллистратова М.А., Кон А.И. Радиоакустическое зондирование атмосферы. М.: Наука, 1985,198 с.

27. Косцов B.C., Ю.М. Тимофеев, 2001: Интерпретация спутниковых измерений уходящего неравновесного ИК излучения в 15 мкм полосе СОг: 1. Описание метода и анализ точности // Изв. АН, ФАО, 37, 6, с. 789-800.

28. Косцов B.C., Ю.М. Тимофеев, К. Гроссманн и др., 2001:

Интерпретация спутниковых измерений уходящего неравновесного ИК излучения в 15 мкм полосе СОг: 2. Примеры обработки данных эксперимента CRISTA // Изв. РАН, ФАО 37,6, с. 801-810.

29. Качурин Л.Г. «Методы метеорологических измерений». Л.:

Гидрометеоиздат, 1985, с.

30. Кондратьев К.Я., Биненко В.И., Мельникова В.И. Поглощение солнечной радиации облачной и безоблачной атмосферой // Метеорология и гидрология, М2, 1996, с. 14-23.

31. Криксунов Л.З., Падалко Г.А. Тепловизоры. Справочник.

Киев: Техника, 1987. 166 с.

32. Криксунов Л.З. «Справочник по осповам ИК техники». М.:

Советское радио, 1978 г, с. 397.

33. Лайхтман Д.Л. Физика пограничного слоя атмосферы. Л.:

Гидрометеоиздат, 1970,341 с.

34. Макаров А.С., Омелаев А.И., Филиппов В.Л. Введение в технику разработки и оценки сканирующих тепловизионных систем.

Казань: Унипресс, 1998,318 с.

35. Матвеев Л.Т. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы.

Л.: Гидрометеоиздат, 1984,751 с.

36. Павлов А.В. «Оптико-электронные приборы». М.: «Энергия», 1974, с.

37. Паспортные данные ИК-термометра.

38. Плохенко Ю.В. 1999: Построение модели облачности по спутниковым данным многоспектральных измерений высокого пространственного разрешения в задаче спутникового температурного зондирования атмосферы // ИЗК, 3, с. 27-34.

39. Под ред. Хргиана А.Х. и Новожилова Н.И. «Атлас облаков», Л.: Гидрометеоиздат, 1978, с.

40. Под ред. Мазина Ю.Г. «Облака и облачная атмосфера».

Справочник. Л.: Гидрометеоиздат, 1989, с.

41. Под ред. Кругера М.Я. «Справочник конструктора оптико электронных механических приборов». Л.: Машиностроение, 1980, с.

42. Покровская И.В., Шарков Е.А., 1999: Структурные особенности глобального циклогенеза тропических возмущений применительно к проблемам спутникового мониторинга // ИЗК, 3, с. 3-13.

43. Покровский О.М., 2001: Методология основных и сопряже1шых уравнений и ее применение для оценки информативности научных и спутниковых наблюдений в численном прогнозе погоды // ИЗК, 1, с. 19-30.

44. Покровский О.М., Королевская И.П., 2001: Восстановление компонентов теплового баланса по данным спутниковых наблюдений // ИЗК, 5, с. 85-93.

45. Поляков А.В., 1999: Система обработки данных орбитальных измерений прозрачности атмосферы аппаратурой «Озон-МИР» // ИЗК, 4, с.

46-55.

46. Поляков А.В., Ю.М. Тимофеев, А.В. Поберовский, А.В.Васильев, 2001: Восстановление вертикальных профилей коэффициентов аэрозольного ослабления в стратосфере по результатам измерений аппаратурой «Озон-МИР» // ДОС «МИР». Изв. РАН, ФАО, 37, 2, с. 213-222.

47. Поляков А.В., А.В. Васильев, Ю.М. Тимофеев, 2001а:

Параметризация спектральной зависимости аэрозольного ослабления в задачах затменного зондирования атмосферы из космоса.

Микрофизическая модель стратосферного аэрозоля и оптимальная методика параметризации // Изв. РАН, ФАО, 37,5, с. 646-657.

48. Порфирьев Л.Ф., Комарова И.Э., Кузнецов Г.М. Некоторые перспективы применения оптико-электронных приборов для оперативного дистанционного мониторинга экосистем // Изв. Вузов. Сер.

Приборостроение, 2002, т. 45, №2, с. 512.

49. Перволюсов Ю. Б., Солдатов В. П., Якушенков Ю. Г.

Проектирование оптико-электронных приборов. М.: Машиностроение, 1990, с. 432с.

50. Проектирование оптико-электронных приборов 2-е изд.

Перераб. и доп. / Парвулюсов Ю.Б,, Родионов С.А., Солдатов В.П. и др.;

Под ред. Ю.Г. Якушенкова. М.: Логос, 2000,488 с.

51. Радиационные характеристики атмосферы и земной поверхности / Под ред. Кондратьева К.Я., Л.: Гидрометеоиздат, 1969, с.

52. Радиация в облачной атмосфере / Под ред. Фейгельсон Е.М. Л.:

Гидрометеоиздат, 1981,280 с.

53. Репинская Р.П., Бабич Я.Б., 1999: Аппроксимация рядами ЭОФ северополушарных полей облачности по спутниковым данным // ИЗК, 6, с.

8-15.

54. Роджерс P.P. Краткий курс физики облаков. Л.:

Гидрометеоиздат, 1979,231 с.

55. Санников А.А., Кондратьев B.C. Оптимальный синтез измерителей параметров объектов неразрушающего контроля.

М.:«Дефектоскопия», 1989,4, с. Ы -1Ъ.

Санников А.А. Развитие теории энергетического контроля, 56.

разработка средств и методов оценки состояния поверхности деталей и узлов авиационной техники. Диссертация на соискание уч. ст. д.т.н., М.:

МГАПИ, 1990.

57. Санников А.А. Энергетическая концепция в оценке технического состояния поверхностных слоев металлических изделий // «Информатика и технология», сборник научных трудов МГУПИ, ч. 2, М.

2006.

58. Семенченко Б.А. «Физическая метеорология», М.: «Аспект Пресс», 2002,415 с..

59. Сивков СИ. Методы расчета характеристик солнечной радиации. Л.: Гидрометеоиздат, 1968, 232 с.

60. Скляров Ю.А., 2001: Проблема оценки многолетнего тренда солнечной постоянной и его связи с глобальной температурой // ИЗК, 6, с.

1Ы7.

61. Скляров Ю.А., Бричков Ю.И., Воробьев В.А., Котума А.И., 1999: Измерения уходящего коротковолнового излучения и альбедо радиометрам ИКОР с ИСЗ «Метеор-3» // ИЗК, 7,2, с. 15-26.

62. Скляров Ю.А., Бричков Ю.И., Котума А.И. и др., 2000:

Радиометрические измерения с ИСЗ «Ресурс-01» // ИЗК, 4, 3, с. 58-63.

63. Слепцов В.В., Величко А.П, «Сканирующая инфракрасная радиометрическая установка для дистанцио1гаых исследований основных характеристик облаков различных типов» // Журнал «Приборы», №8 (74) 2006, с.

64. Слепцов В.В., Величко А.П., Новикова М.В., Панина Н.В.

«Обоснование и обработка фотографического метода определения высоты нижней границы облачности». Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики и экономики // Научные труды VIII Международной научно-практической конференции (г. Сочи, 2005 г.), кн. Приборостроение. М., 2005.

65. Слепцов В.В., Величко А.П., Новикова М.В., Панина Н.В.

«Исследование способа расширения измеряемого температурного диапазона в ИК-радиометрии»;

Фундаментальные и прикладные проблемы приборострое1шя, информатики и экономики // Научные труды VIII Международной научно-практической конференции (г. Сочи, 2005 г.), кн. Приборостроение. М., 2005.

66. Слепцов В.В., Величко А.П., Новикова М.В., Панина Н.В.

«Дистанционные исследования основных характеристик облаков различных типов в РЖ и видимом диапазонах спектра».

Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики и экономики // Научные труды VIII Международной научно практической конференции (г. Сочи, 2005 г.), кн. Приборостроение. М., 2005.

67. Соловьев В.И., Успенский А.Б., Кухарский А.В., 2002:

Температурно-влажностное зондирование атмосферы регионального покрытия по данным ИСЗ «N0AA-16» // Метеор, и гидр., 2, с. 52-63.

68. Соловьев В.И., Успенский А.Б., Кухарский А.В., 2003: Опыт регионального температурно-влажностного зондирования атмосферы по данным ИСЗ NOAA // Метеор, и гидр., 2.

69. Справочник по инфракрасной технике: В 4 т. / Под ред. У.

Вольфа и Г. Цесиса;

Пер. с англ. Васильченко Н.В., Есакова В.А. и Мирошникова М.М. М.: Мир, 1995.

70. Тарасов В.В., Якушенков Ю.Г. Тенденция развития тепловизионных систем второго и третьего поколений и некоторые особенности их моделирования (по материалам зарубежной печати) // Оптико-электронные системы вгауализации и обработки оптических изображений. ЦНИИ «Циклон». 2001, вып. 1, с. 318.

71. Таубкин И.И., Тришенков М.А. Предельная чувствительность и информативность тепловизоров и других оптико-электронных преобразователей изображения // Оптич. журнал, т.63, Х^б, 1996, с. 18 41.


72. Таубкин И.И., Тришенков М.А. Сравнительная оценка информативности визуальных и тепловизионных методов наблюдения в условиях теплового баланса Земли // Оптич. журнал, т.62, №4,1995, с. 11 18.

73. Успенский А.Б., Пегасов В.М, Черный И.В., 2001а: Анализ информационного содержания данных измерений СВЧ-радиометра МТВЗА в задаче температурно-влажностного зондирования атмосферы // Сб. докл. Всерос. науч. конф. «Дистанционное зондирование земных покровов и атмосферы аэрокосмическими средствами", Муром, с. 406-410.

74. Хадсон Р. Д. Инфракрасные системы. М.: Мир, 1972, 534с.

75. Хргиан А.Х. Физика атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1978, т.

1,247 с, т. 2, 219 с.

76. Трищенков М. А. Фотоприемные устройства и ПЗС.

Обнаружеьше слабых оптических сигналов. М.: Радио и связь, 1992,400с.

77. Якушенков Ю. Г., Луканцев В. П., Колосов М. П. Методы борьбы с помехами в оптикоэлектронных приборах. М.: Радио и связь, 1981,180с.

78. Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов. М.: Логос, 2004,480 с.

79. Auston P.M., Houze R.A. Analisis of the structure of price pitetion pattems in New England // J. Appl. Met., 1972, vol. II, p. 926-935.

80. Barnet LI., Carney M. Middle Atmosphere Reference Model Derived from Satellite Data. Middle Atmosphere Programm, v. 16, 1985, p. 47 86.

81. Bedritsky A.I., Asmus V.V., Uspensky A.B., 1999: Current and future Russian meteorological satellite systems and their application // Proc. o f the 1999, Eumetsat Meteor. Sat. Data Users'Conf 82. Bom M., Wolf E., Principles of Optics, Pergamon Press, 1975.

83. Dauguet A., La detection des radiations infrarouges, Dunod, Paris, 1964.

84. Devara P. C. S. and Raj P. E. A lidar study of atmospheric aerosols du-ring two centrasing monsoon seasons//Atmosphera, vol № 4, 1998, p. 199 204.

85. Driscoll W., Handbook of Optics, McGraw, 1978.

86. Dyaduchenko V.N., Asmus V.V., Uspensky A.B., 2002: Russian weather satellites: mission objectives and development perspectives // The Eumetsat Meteorological Satellite Data User's Conf. Dublin, Ireland. 02- Sept. 2002.

87. Gurvich A.S. and V.L. Brekhovskikh, 2001: Study of the turbulence and inner waves in the stratosphere based on the observations of stellar scintillations from space: A model of scintillation spectra // Waves in Random Media, 11,3, p. 163-181.

88. Hadni F., Essential of Modem Physics Applied to the Study of the Inferared, Pergamon Press, 1976.

89. Hougton J.T., Smith S.D., Infrared Physics, Clarendon Press, Oxford, 1966.

90. Hoist G.C. Testing and evaluation of infrared imaging system: 2"'^ ed. - Winter Park, FL: JCD Publishing, 1998, 422 p.

91. Hudson R,, Infrared System Engineering, Wiley, Interscience, 1969.

92. Hudson R., Hudson J., Infrared Detectors, Dowden, Hutchinson and Ross, Wiley, 1975.

93. Irwin A., Oleson J., Rodinson R. MIRAGE: calibration radiometry system // SPIE Proc, 2000, V. 4030, p. 77-83.

94. Jamieson J., McFee R., Plass G., Grube R., Richards R., Infrared Physics and Engineering, McGraw, 1963.

95. Jacobs P.A. Thermal infrared characterization of groud targets and backgrounds // SPIE Tutorial Text in Optical Engineering, V. TT26.

Bellingham, Washington/1996.

96. Jenkins F., White H., Fundamentals of Optics, McGraw, 1957.

97. Jonson R. Vertical Motion in Near-Equatorial Winter Monsoon Convection//Jom. Of Japan. Vol. 60, №2,1982, p. 682- 98. Keyes R,J., Optical and Infrared Detectors, Topics in Applied Physics, vol. 19, Springer, 1977.

99. Kingston R.H., Detection of Optical and Infrared Radiation, Series in Optical Sciences, vol. 10, Springer, 1978.

100. Kruse R., McGlauchlin L., McQuistan R., Elements of Infrared Technology, Wiley, 1963.

101. Lloyd J.M., Thermal Imaging Systems, Plenum Press, 1975.

102. Mullard L.T.D., London, Applications of Infrared Detectors, 1971.

103. Pozdnyakov D.V., Lyaskovsky A. V. 1999: A model study of the adequacy of some case II water quality retrieval algorithms suggested for inland and marine coastal waters // Earth Obs. Rem. Sens., 1, p. 70-78.

104. Pozdnyakov D. V., Lyaskovsky A. V., Grassl H., Pettersson L. 2001:

Assessment of bottom albedo impact on the accuracy of retrieval of water quality parameters in the coastal zone // Earth Obs. Rem. Sens., 6, p. 3-8.

105. Pozdnyakov D.V., Lyaskovsky A.V., Grassl H., Pettersson L. 2002.

Numerical modelling of transspectral processes in natural waters: implication for remote sensing///«/. J. Rem. Sens., 23, 8, p. 1581-1607.

106. Report on the Field Phase of the GARP Atlantic Tropical Exeperiment. Meteorological Atlas. GATE, rep. № 17, WMO, 1975,117 p.

107. Robinson L.C., Physical Principles of far-Infrared Radiation, Method of Experimental Physics, vol. 10, Academic Press, 1973.

108. Semenchenko B. A., Kislov A. V. The factors of variability of radiation fluxes on the oceanic surface in the tropics // Рос. Int. Sci. Coonst.

«Energetics of the tropical atmosphere». ICSU/WMO, 1978, p. 189-195.

109. Smith R.A., Jones F.E., Chasmar R.P., The Detection and Measurement of Infrared Radiation, Second Ed., Oxford, Clarendon Press, 1968.

110. Smith W., Modem Optical Engineering, McGraw, 1966.

111. Stimson A., Photometry and Radiometry for Infrared Techniques, Wiley, Interscience, 1974.

112. Uspensky A., Rublev A., Trotsenko A. et al., 2001b: A Bayesian cloud detection scheme using high spectral resolution IR sounder observations and experimental data set: a simulation study // The 2001 Eumetsat Meteorol.

Sat. Data User's Conf, Antalya, 1-5.10.2001, p. 638-645.

113. Uspensky A.B., A.N. Trotsenko, T.A. Udalova, S.V. Romanov, and V.I. Soloviev, 2001c: On capabilities to improve remote sensing of the surface skin temperatures using IASI data // IRS-2000: Current problems in atmospheric radiation, Proc. of the IRS', St.Petersburg, Russia, 24-29 July 2000, eds.

W.L.Smith, Ju.M.Timofeev. A.Deepak Publ., p. 136-139.

114. Vanzetti R., Practical Applications of Infrared Techniques, Wiley, Interscience, 1972.

115. Vasco A., Infrared Radiation, Iliffe Book LTD, London, 1963.

116. Willarson R.K., Beer A., Semi conductors and Semi metals.

Infrared Detectors, vol. 5, Academic Press, 1970.

117. Wolfe W., Handbook of Military Infrared Technology, Office of Naval Research, Department of the Navy, Washington, D.C., 1965.

118. Wolfe W., Zissis G., Infrared Handbook, Office of Naval Research, Department of the Navy, Arlington, V.A., 1978.

119. Yudin, V.A., S.P. Smyshlyaev, M.A. Geller, and V. Dvortsov, 2000: Transport diagnostics of GCMs and implications for 2-D chemistry transport model of troposphere and stratosphere IIJ. Atmos. Set, 57, p. 673-699.

120. Zabolotskikh E.V., L. M. Mitnik, L. P. Bobylev, 0. M.

Johannessen, 2000: Neural networks based algorithms for sea surface wind speed retrieval using SSM/I data and their validation II Earth Obs. Rem. Sens., 2, p. 61-71.

Приложение К расчету основных характеристик облака.

Таблица 1.

У У У X X X 0,10 0,91 97,78-10-' 1, 4,17-10'" 61,05-10-' 0,15 7,9 МО-' 98,26 1,65 60, 0, 0,20 7,37-10-^ 0,93 98, 99, 0,94 1,66 59, 99, 0,188-10"' 1, 0,21 0,95 59, 1,68 58, 0,22 0, 0,931 99,59 1, 0,23 0,96 57, 1, 0,24 99, 1,85 0,97 57, 99, 0,25 3,45 0, 99, 0,99 56, 1, 0,26 6,10 1,00 100,00 1,72 55, 0,102-10-' 1,73 55,21-10-' 0, 0,28 0,162 99,98-10-' 1,74 54, 1, 99,91 1, 0,29 0,254 53, 1, 99, 0,30 0,380 1, 1,76 53, 1,04 99, 0,31 99,44 1,77 52, 0,550 1, 1,78 52, 0,32 0, 1,062 1,06 99,20 1,79 51, 0, 0,34 1,425 98,92 1, 1,07 50, 98, 1.870 1, 0, 0,36 2,410 98,26 1,82 49, 1, 1,84 48, 0,37 3,051 1,10 97, 0,38 3,801 1,86 47, 1, 0,39 4,667 97,47 46, 1, 0,40 5,648 1,90 45, 1,12 97, 1,13 96, 0,41 6,76 1,14 96,12 1,92 44, 95,63 1, 0,42 8,00 43, 1, 1, 0,43 9,36 42, 95,11 1, 0,44 10,84 41, 1, 12,45 2,00 40, 0,45 1,17 94, 93, 1, 0,46 14,18 93,39 2, 1,19 38, 0,47 16,02 1,20 92,77 2,10 36, 0,48 2, 17,97 34, 92, 0,49 2, 20,03 32, 1, 0,50 22,17 91,50 2, 1,22 30, 1,23 90, 2, 0,51 24,39 1,24 90,19 28, 0,52 89,51 2, 26,70 27, 1, 0,53 29,06 2,40 25, 31, 0,54 1,26 88,82 2,45 24, 33,95 1,27 2, 0,55 88,12 23, 1,28 87, 36,45 1,29 86,70 2, 0,56 21, 38,98 1,30 85,98 2, 0,57 20, 41,52 2, 0,58 19, 44,08 85, 0,59 2,70 18, 1, 1, 44,63 2, 0,60 84,53 17, 1,33 83, 1,34 83, 0,61 2,80 16, 49, 51,70 1,35 82,30 2, 0,62 16, 54,20 2, 0,63 15, 1, 56,67 2, 0,64 81,55 14, 1,37 80,80 3, 0,65 59,08 13, 1,38 80, 0,66 61,45 1,39 79,29 3,10 12, 1, 63,78 78,53 3, 0,67 11, 3, 66, 0,68 10, 0,69 68,25 3, 1,41 9, 11, 1, 0,70 70,42-10-' 77,01-10-^ 3,50 8,66-10"' 1,43 76, 1.44 3, 0,71 72,48 75,51 1, 74,48 3, 0,72 1,45 74,76 7, 0,73 76,42 3,80 6, 1,46 3, 0,74 78,28 74,01 6, 80,05 1,47 4, 0,75 5, 1Ъ,П 1,48 72, 1, 81,74 4, 0,76 71,78 3, 1, 83,36 71,04 5, 0,77 2, 1.51 6, 0,78 84,91 70,30 1, 1,52 7, 0,79 86,36 69,56 0, 87,74 1,53 8, 0,80 68,83 0, 1,54 9, 68,10 0, 1, 89,04 67,38 10, 0,81 0, 0,82 90, 0,83 91,40 1,56 66,66 15,00 4,78-10-* 0,84 92,46 1,57 65,94 20,00 1, 93,45 1,58 30, 0,85 65,22 32,5-10-^ 1,59 40, 64,51 10, 1,60 63,80 50, 0,86 94,35 4, 0,87 95, 0,88 95,95 1,61 63, 0,89 96,63 1,62 62, 1, 0,90 97,24 61, Таблица 2.


Содержание наров воды в атмосфере (на уровне земли HR = 100%) н HR Н HR 0 5000, 50 0,979518 5050 0, 100 0,959055 5100 0, 0, 150 0,938633 5200 0, 200 0, 250 0,897989 5250 0, 300 5300 0, 0, 350 0,857745 0, 400 0,837823 5400 0, 0, 450 0,818061 500 0,79848 5500 0, 550 0,779099 5550 0, 600 0,759938 0, 650 0,741018 0, 700 0,722357 5700 0, 750 5750 0, 0, 800 0,685898 5800 0, 850 0,668138 5850 0, 900 0,65072 5900 0, 950 0,633661 5950 0, 1000 0,616983 0, 0, 1050 0,600705 1100 0,584848 6100 0, 0,569432 6150 0, 0,554476 6200 0, 1250 0,54 6250 0, 6300 0, 1300 0, 1350 0,512523 6350 0, 1400 0,499496 6400 0, 1450 0,486923 0, 1500 0,474788 0, 1550 0,463076 6550 0, 1600 0,45177 0, 1650 0,440855 0, 1700 0,430316 0, 1750 0,420137 6750 0, 1800 0,410302 6800 0, 1850 0,400795 6850 0, 0, 1900 6900 0, 1950 0,382705 6950 0, 2000 0,374091 7000 0, 0,365742 7050 0, 2100 0,357644 7100 0, 2150 0,349781 7150 0, 0,342137 0, 2200 2250 0,334697 0, 2300 0,327444 7300 0, 2350 0,320364 7350 0, 2400 0,31344 7400 0, 2450 0,306657 0, 7500 0, 2500 0, 0,293455 2550 0, 0, 2600 7600 0, 0,280695 2650 0, 2700 0,274481 7700 0, 2750 0,268378 7750 0, 2800 0,262386 7800 0, 2850 7850 0, 0, 0,250736 7900 0, 2950 0,245078 0, 3000 0,239533 8000 0, 3050 0,2341 8050 0, 3100 0,22878 8100 0, 3150 0,223573 0, 3200 0,218479 8200 0, 3250 0,213499 8250 0, 3300 0,208633 0, 3350 0,20388 8350 0, 3400 0,199242 0, 3450 0,194719 8450 0, 3500 8500 0, 0, 3550 0, 0,186017 3600 0,181839 8600 0, 3650 0,177776 8650 0, 0, 3700 0,17383 0,17 8750 0, 0, 3800 0,166286 3850 0,162683 8850 0, 3900 0,159188 8900 0, 3950 0,155795 0, 0, 4000 0,1525 4050 0,149298 9050 0, 0,146185 4100 0, 0, 4150 0,143156 4200 0,140206 9200 0, 4250 0,137331 0, 0,134526 9300 0, 0,131786 0, 4350 4400 0,129107 0, 4450 0,126484 9450 0, 0,123912 4500 0, 4550 0,121388 9550 0, 4600 0,118905 9600 0, 4650 0,116459 9650 0, 4700 0,114047 9700 0, 0, 4750 9750 0, 0, 4800 0,109302 4850 0,10696 0, 4900 0,104632 9900 0, 0,102313 4950 0, 10000 0, Таблица 3.

Упругость насыщающих паров воды в зависимости от температуры воздуха.

B,°C е,Па е, Па е,Па и,°С U,°C -50 6,356-10 -16 1,760-10 18 2,063- -49 7,196-10"^ -15 1,912-10"* 19 2'196-10'^ -48 8,064-10'^ -14 2,076-10"* 20 2,337-10"^ -47 8!987-10-^ -13 2Д52-10"* 486-10'^ -46 9,993-10"^ -12 2,441-10"* 2,643-10"'' -45 1,111-10"^ -И 2,645-10"* 2,808-10'^ -44 1,236-10-^ -10 2,863-10"* 24 2'983-10-^ -43 1,376-10-^ -9 3,097-10"^ 25 3,167-10-^ -42 1,531-10'^ -8 3,349-10"* 26 3,361-10'^ -41 1,703-10"^ -7 3,618-10"* 27 3,565-10'^ -40 1,891-10-^ -6 3^906-10"* 28 з!780-10-^ -39 2,097-10-^ -5 4,215-10"* 29 4,006-10-^ -38 2,323-10-^ -4 4,545-10"* 30 4,243-10-^ -37 2,571-10-^ -3 4,898-10"* 31 4,493-10-^ -36 2,842-10-^ -2 5,275-10"* 32 4,755-10-^ -35 3,139-10-^ -1 5,678-10"* 33 5,030-10"^ -34 3,463-10-^ 0 6,108-10"* 34 5,320-10-^ -33 3,818-10-^ 1 6,566-10"* 35 5,624-10"^ -32 4,205-10-^ 2 7,055-10"* 36 5,943-10"^ -31 4,627-10-^ 3 7,575-10"* 37 6,278-10-^ -30 5,088-10-^ 4 8,129-10"* 38 6,628-10-^ -29 5,589-10-^ 5 8,719-10-^ 39 6,995-10-^ -28 6,134-10-^ 6 9,346-10"* 40 7,377-10'^ -27 6,727-10-^ 7 1,001-10-^ 41 7,776-10'^ -26 7,371-10-^ 8 1,072-10-^ 8'l94-10-^ -25 8,070-10"^ 9 1,147-10-^ 43 8,633-10-^ -24 8,827-10-^ 10 1,227-10"^ 9,096-10-^ -23 9,648-10-^ 11 1,312-10-^ 45 9,585-10-^ -22 1,054-10"* 12 1,401-10-^ 46 1,010-10-^ -21 1,150-10"* 13 1,497-10-^ 1,064-10-^ -20 1,254-10"* 14 1,597-10-^ 48 1,120-10-^ -19 1,366-10"* 15 1,704-10-^ 49 1,177-10"^ -18 1,488-10"* 16 1,817-10'^ 50 1,234-10-^ -17 1,619-10"* 17 1,936-10'^ Таблица 4, Спектральные коэффициенты пропускания излучения нарами воды для горизонтальной трассы на уровне моря.

К Толщина слоя осажденной воды, мм мкм 1 2 10 20 50 100 0,5 0, 0,004 0 0 0 0,569 0,245 0,060 0 7, 0,433 0,188 0 0 0 0 0,716 0,035 7, 0, 0,540 0,085 0,002 0 0,782 0 0 7, 0,664 0,441 0,194 0,017 0 7,3 0,849 0 0, 0,922 0,666 0,132 0,018 0 0,817 0 7, 0,874 0,762 0,582 0,258 0,066 0 0 0 0, 7, 0,444 0, 0,666 0,018 0 0 0 7,6 0,922 0, 0,944 0,884 0,796 0,564 0,328 0,102 0,003 0 7,7 0, 0,974 0,878 0,771 0,523 0,273 0,074 0,002 0 0, 7, 0,982 0,920 0,842 0,658 0,433 0 7,9 0,959 0,187 0, 0, 8,0 0,975 0,951 0,777 0,603 0,006 0,990 0,365 0, 0,994 0,986 0,972 0.945 0,869 0,754 0,568 0,244 0,059 0, 8, 0,982 0,964 0, 0,930 0,696 0,027 8,2 0,993 0,484 0, 0,887 0,786 0, 0,995 0,988 0,976 0,953 0,618 0,300 0, 8, 0, 0,987 0,975 0,950 0,880 0,774 0,599 0,278 0, 0, 8, 0,986 0,972 0,944 0,866 0,750 0,562 0,237 0,056 0, 8,5 0, 0,992 0,982 0,965 0,916 0,837 0, 0,996 0,702 0,169 0, 8, 0,996 0,992 0,983 0,966 0,916 0,839 0,704 0,416 0,173 0, 8, 0,993 0,983 0,966 0,917 0,841 0,421 0, 0,997 0,707 0, 8, 0,966 0,180 0, 0,992 0,983 0,918 0,843 0, 0,997 0, 8, 0,984 0, 0,997 0,992 0,968 0,848 0,719 0,440 0, 9,0 0, 0,992 0,970 0,926 0, 0,997 0,985 0,858 0,735 0,215 0, 9. 0,929 0,867 0,744 0, 0,985 0,971 0, 9,2 0,997 0,993 0, 0,972 9,930 0,863 0,489 0,239 0, 0,997 0,993 0,986 0, 9, 0,997 0,993 0,986 0,973 0,933 0,870 0,756 0,498 0,248 0, 9, 0,973 0,934 0,873 0,762 0,507 0,257 0, 0,997 0,993 0, 9, 9,6 0,997 0,987 0,974 0,936 0,876 0,766 0,516 0,265 0, 0, 0,974 0,937 0, 9,7 0,997 0,993 0,987 0,878 0,770 0,270 0, 0. 9.8 0.987 0,975 0,938 0, 0.997 0,880 0.773 0,526 0. Продолжение табл. 4.

Толщина слоя осажденной1 воды, лм X, мкм 1 5 10 20 50 100 0,2 0, 0,994 0,975 0, 11,0 0,998 0,988 0,940 0,883 0,779 0,536 0, 0,994 0, 0,998 0,987 0,975 0,777 0, 0,939 0,283 0, 11, 0,997 0,993 0,986 0,972 0,931 0,867 0,750 0,487 0,237 0, 11, 0,997 0,992 0,970 0,859 0,467 0,218 0, 0,985 0,927 0, 11, 0,997 0,993 0,986 0,971 0,930 0,865 0,748 0,485 0,235 0, 11, 0, 0,997 0,986 0,972 0,868 0,753 0, 0,993 0,243 0, 11, 0,997 0,993 0,987 0,974 0,875 0,765 0, 11,6 0,935 0,513 0, 0,996 0,990 0,980 0,961 0,820 0,673 0,372 0,138 0, 0, 11, 0, 11,8 0,982 0,863 0,733 0, 0,997 0,969 0,925 0,460 0, 0,972 0,932 0, 0,997 0,993 0,986 0,869 0,755 0,245 0,06а 11, 0, 0,997 0,993 0,937 0,521 0, 12,0 0,987 0,878 0,770 0,073.

0,994 0, 0,997 0,975 0,938 0,880 0,773 0,526 0,277 0, 12, 12,2 0,994 0,987 0,975 0,775 0,528 0, 0,997 0,938 0,880 0, 0,997 0,993 0,987 0,974 0,937 0,770 0,521 0, 12,3 0,878 0, 12,4 0,997 0,993 0,987 0,974 0,935 0,874 0,764 0,511 0,261 0, 12,5 0,986 0,759 0,502 0, 0,997 0,993 0,973 0,933 0,871 0, 0,986 0,972 0,752 0, 12,6 0,997 0,931 0,868 0,491 0, 0, 12,7 0,997 0,993 0,985 0,971 0,929 0,863 0,744 0,478 0,228 0, 0,997 0,992 0,985 0,970 0,926 0,736 0,466 0, 12,8 0,858 0, 0,992 0,984 0,924 0,452 0,204 0, 12,9 0,997 0,969 0,853 0, 13,0 0,997 0,992 0,984 0,967 0,921 0,846 0,718 0,437 0,191 0, 13,1 0,996 0,991 0,983 0,966 0,918 0,843 0,709 0,424 0, 0, 0, 13,2 0,966 0,982 0,965 0,915 0,837 0,701 0, 0,991 0, 0, 0,996 0,982 0,912 0,397 0, 13,3 0,991 0,831 0,690 0, 13,4 0,966 0,990 0,981 0,962 0,908 0,825 0,382 0,146 0, 0, 13,5 0,990 0,980 0,961 0,905 0,819 0,670 0,368 0, 0,966 0, 13,6 0,959 0,902 0, 0,996 0,990 0,979 0,813 0,661 0,126 0, 0, 0,996 0,989 0,979 0,958 0,807 0,342 0,117 0, 13,7 0, 0,894 0, 13,8 0,996 0,989 0,978 0,956 0,640 0,328 0,107 0, 0, 13,9 0,995 0,977 0,891 0,793 0,629 0,313 0,093 0, 0, Таблица 5.

Поправочные коэффициенты для расчета снектральных коэффициентов пропускания излучения углекислым газом на высоте.

Н[км] Н[км] HiKM] Н[км] Н[км] 1 10 0, 0,360979 15 0 5 0,044895 0, 0,354631 10, 0,979922 0,131748 15,1 0,, 0,043785 20,,, 0,348333 10,2 0,129223 15,2 0,, 0,959863 20,2 0, 10, 0,939844, 0,342086 0,126746 15,3 0,041631 20,3 0,, 10,4 0,, 0,919883, 0,335894 15,4 20,4 0, 0, 10,,,, 0,329759 0,121929 15,5 0,039563 20,5 0, 0,, 0,323682 10,6 15,6 0,, 0,880195 20,6 0, 0, 0,317665 10,7 15,7 0,, 0,860391, 0,037579 20, 0,840488 0,311711 10,,, 0,115013 15,8 0,036618 20,8 0,, 0,305822 10,9 0,, 0,820391 15,9 0,035677 20,9 0, 1 6, 0,110582 16 0,, 21 0, 0,294247 0,108413 0,033853 0, 0,779297 16,, 21, 11,, 0,758575, 0,288564 0,106273 16,2 0,03297 21,2 0,, 11, 0,282954 11,3 0, 0,738203, 16,3 21,3 0,, 0, 0,277417 0,102069 16,, 0,718555, 0,03126 21,4 0, 11,,, 0,271955 16,5 0,030433 21,5 0,, 11,5,, 0,682817 0,266569 0,097952 16,6 0,029623 0, 11,6 21,, 0,666911, 0,261261 11,7 0,, 16,7 0,028831 21,7 0, 0,652095, 0,256032 0,093922 16,8 21, 11,8 0,028056 0,,, 0,250884 11,9 0,091947 16,9 21,9 0, 0,638184 0,, 0, 0,624988 7 0,245819 2 17 0,026558 22 0, 0,240836 12,1 0, 0,612323 17,1 0,025833 22,1 0,,, 0,235939 12,2 0,,, 17,2 0,025125 22,2 0,, 12, 0,587869, 0,231129 0,084347 17,3 0,024432 22,3 0,,, 12,4 0,, 0,575923 0,226406 17,4 0,023755 22,4 0, 12,, 0,, 0,564193 0,221773 17,5 0,023093 22,5 0, 12,, 0,217231 0,078969 17,6 0,022446 22,, 0,552707 0,, 0,212781 12,7 0,077237 17,7 0,021813 22,, 0,541497 0, 0,530591, 12,8 0,075533 22,, 0,208425 17,8 0,021195 0, 0, 0,52002, 0,204164 12,9 17,, 0,020591 22,9 0,, 13 0,072214 0,509813 8 0,02 3 0, 0, 0,195933 13,1 18,1 0,019423 23,,, 0,,, 0,191963 13,2 0,, 0,490601 18,2 0.018859 23,2 0, 0,, 0,188086 13,, 0,481597 18,3 0,018307 23,3 0, 13,, 0,1843 0,065915 18,4 0,017769 23,, 0,472956 0, 13,5 0,, 0,46465, 0,180604 18,5 0,017243 23,5 0, 0,176994 0,, 0,456648, 13,6 18,6 0,016729 23,6 0, 0,173469 13,7 0, 0,448921, 18,7 0,, 23,7 0,, 0,170027 13,8 0,060053 18,8 0,015737 23,, 0,441438 0, 13,,, 0,166664 0,058654 18,9 0,015259 23, 0,43417 0, 4 9 0,16338 14 0,05728 0,014792 0,427086 19 0, 0,160171 14,1 0,055932 19, 0,420157 0,,, 14,2 0,, 0,413353, 0,157035 19,2 0, 14,3 0,, 0,406644, 0,153971 19,3 0,, 0,150976 14,4 0,052037 19,,, 0, 0,393396, 0,148047 14,5 0,050788 19,5 0,, 0,, 0,38683, 0,145183 14,6 19,6 0,, 0,14238 14,7 0,048361 0, 0,380303, 19,, 0,139638 14,8 0,047183 0, 0,373817, 19,, 0,367376, 0,136953 14,9 0,046027 19,9 0, Таблица 6.

Спектральные коэффициенты пронускания излучения углекислым газом для горизонтальной трассы на уровне моря.

1 1 1 1 1 1 1 7,0...9,0 — 1 1 0,999 0,998 0,978 0, 0,999 0,995 0,991 0, 9, 1 0,999 0,998 0,995 0,991 0,982 0,955 0,913 0, 9,2 — 0,997 0,990 0,975 0,951 0,904 0, 0,999 0,995 0, 9,3 — Q,ll(, 0,993 0,982 0,837 0,700 0,491 0,028 0, 9,4 — 0,965 0,931 0, 9,5 — 0,983 0,967 0,936 0,842 0,715 0,512 0,187 0,035 0, 0, 0,996 0,990 0,980 0,961 0,906 0,675 0,363 0,140 0, 9,6 — 0, 9,7 — 0,995 0,986 0,761 0Д56 0, 0,973 0,947 0,873 0,580 0, 0,997 0,992 0,984 0,969 0, 9,8 — 0,924 0,858 0,730 0,206 0, 0,998 0,995 0,989 0,979 0,948 0,897 0,811 0,585 0,342 0, 9,9 — 0, 0,999 0,997 0,989 0,945 0, — 10,0 0,978 0, 10,1 0,999 0,998 0,960 0, 0,996 0,990 0,980 0,814 0, — 0,994 0,943 0, 10Д — 0,997 0,988 0,977 0,890 0,792 0,312 0, 10,3 0,997 0,994 0,987 0,939 0,881 0,283 0, 0,975 0,777 0, — 10,4 0,999 0,998 0, — 1 0,995 0,991 0,982 0,913 0, 0,999 0,998 0,998 0,995 0,991 0,978 0,955 0, — 10, — 10,6 0,9991 0,999 0,998 0,995 0,991 0,978 0, 0, 10,7 0,999 0,997 0, 0,999 0,999 0,986 0,973 0, — 10,8 0,999 0,998 0, — 0,998 0,995 0,991 0,978 0, 0, 10,9 0,999 0,997 0,993 0,986 0, — 0,934 0,872 0, — 11,0 0,999 0,998 0,997 0,993 0,986 0,973 0,934 0,872 0, 0,999 0,998 0,997 0,984 0,969 0, 11,1 0,992 0,923 0, — 0,997 0,978 0,796 0, — 0,999 0,995 0,989 0,955 0, 11, 0,999 0, 0,999 0,994 0,985 0,971 0,942 0,862 0, — 0, 11, 11,4 0,999 0,998 0,996 0,993 0,983 0,966 0,934 0,842 0,709 0, — 0,999 0,998 0,995 0,992 0,980 0,960 0, 0,921 0,814 0, — 11, 11,6 0,999 0,998 0,995 0, — 0,991 0,977 0,955 0,794 0,632 0, 11,7 0,997 0,991 0, 0,999 0,998 0,977 0,955 0,794 0, — 0, 0, — 11,8 0,999 0,998 0,998 0,993 0,983 0,934 0,709 0, 0, 1 0,999 0,999 0,989 0,978 0,955 0,796 0, 0,995 0, — 11, 12,0 1 0,999 0,999 0,993 0,986 0,966 0, — 1 0,997 0, — 1 0,999 0,998 0,998 0, 12,1 0,991 0,978 0,955 0, 12.2 0,990 0,998 0,991 0, — 1 0,998 0,995 0,955 0, 12,3 — 0,998 0,995 0,970 0,981 0,907 0,823 0,614 0, 0,952 0, 12,4 0,994 0,936 0,941 0,859 0,738 0,545 0,218 0,048 0, — 0, — 0,987 0,903 0,517 0, 12,5 0,968 0,877 0,719 0,037 0,001 12,6 0,979 0, — 0,980 0,950 0,599 0,358 0,129 0,006 0 12,7 0,996 0,989 0,949 0,959 0,899 0,809 0, 0,654 0,346 0, — 12,8 0,990 0,974 0,925 0,592 0,351 0, — 0,901 0,770 0,072 — 12,9 9,955 0,985 0,962 0,856 0,677 0,458 0Д10 0,020 0,991 0, — 13,0 0,977 0,949 0,912 0,794 0,630 0,397 0, 0,990 0,974 0,900 0,348 0, 0,895 0,768 0,592 0,071 — 13, 13,2 0,978 0,946 0,782 0,801 0,109 — 0,575 0,330 0,004 0, 13,3 0,884 0,611 0Д92 0,085 0,007 0 — 0,715 — 13,4 0,935 0,846 0,512 0,187 0,001 0 0,593 0,035 13,5 0,767 0,627 0,352 0 0,901 0,070 0,005 0 — 13,6 0,901 0,351 0, — 0,792 0,644 0,009 0 0 0 0, 13,7 0,916 0,464 0,416 0,110 0 0 — 0,012 — 13,8 0,858 0,681 0,286 0,215 0,021 0 0 0 0,778 0,534 0,082 0,002 0 0 0 13,9 — Таблица 7.

Значения плотности потока излучения черного тела для спектрального диапазона АХ. = 8 -14 мкм.

т R Т R 200 18,839778 257 80, 201 19,452415 82, 20, 202 259 83, 203 20,71996 260 85, 204 21,375191 87, 205 22,044944 262 88, 206 22,729379 90, 207 23,428653 264 92, 208 24,142924 265 94, 209 24,872349 266 95, 210 25,617082 267 97, 211 26,377278 99, 212 269 101, 27, 213 270 103, 27, 214 28,752154 105, 215 29,575708 272 107, 216 109, 30,415473 217 274 111, 31, 218 113, 32,144215 219 33,033478 276 115, 220 33,939524 277 117, 221 119, 34,862494 222 121, 35,802524 223 36,759751 280 123, 224 37,734311 281 125, 225 38,726336 282 127, 226 39,735957 283 129, 227 40,763306 284 132, 228 285 134, 41, 229 286 136, 42, 230 138, 43,952987 231 288 141, 45, 232 289 143, 46, 233 145, 47,306729 234 48,461665 291 148, 235 L150, 49,635307 236 152, 50,827771 237 52,039168 155, 238 53,269611 295 157, 239 54,519209 296 160, 240 55,78807 297 162, 241 57,0763 298 165, 242 58,384003 299 167, 243 300 170, 59, 244 61, 245 62, 246 63, 247 65, 248 66, 249 68, 250 69, 251 71, 252 72, 253 74, 254 75, 77, 256 78, Приложение Технические характеристики ИК-термометра MX SUB-ZERO Рабочий спектральный диапазон -8-^14 мкм;

Диапазон температурных измерений - -30 -^ 500°С;

Точность измерения - ± 0,6°;

Время отклика - 250 мсек;

Оптическое разрешение - 6 0 : 1 ;

В дальнем поле ( 10 м) - 35 : 1 ;

Рабочая температура - О -- 50°С;

^ Аналоговый выход - 1 мВ/°С;

Питание - 2 х 1,5 В щелочные батарейки типа А А;

Внешний источник питания - 7,5 В 200 мА;

Габариты - 200 х 170 х 50 мм;

Штативное крепление - 1/4" - 20UNC;

Технические характеристики сканирующей установки Угол сканирования по небу - 37°24';

Угол наклона платформы относительно горизонта -15-5- 90°;

Напряжения питания электронных схем приводов - ± 12 В;

Напряжение питания углового датчика - 1,2 В;

Напряжение питания электродвигателя - 220 В, 50 Гц;

Угловая скорость сканирования - 0,1117 рад/с;

Технические характеристики следящей установки Диапазон чувствительности оптического канала - 0,4 -^ 1,1 мкм;

Напряжение питания электронных схем приводов -±12 В;

Напряжение питания угловых датчиков - 12 В;

Угол захвата:

горизонтальная плоскость - 0°4Г;

вертикальная плоскость - 0°37'36";

Динамический диапазон следящей системы -±0°0'15";

Время срабатывания:

горизонтального привода - 36 мкс;

вертикального привода - 50 мкс;

Технические характеристики цифровых фотокамер фотографического высотомера Система записи:

фотоснимки - цифровая запись, формат, формат JPEG;

видео - Quick Time Motion JPEG;

Память:

внутренняя -14 Мб;

карта xD- Picture (16-512 Мб);

Разрешение записываемых снимков - 2288x1712 pixeis (SHQ), 2288x1712 pixeis (HQ), 1600x1200 pixeis (SQl), 640x480 pixeis (SQ2);

Рабочий размер матрицы - 4000000 пикселей;

Элемент записи изображения - диагональ 1/2,5", твердотельная ПЗС матрица, 4190000 пикслей (общий размер);

Объектив - Olympus 6,1 мм, f2,8 (эквивалентно 36,7 мм для 35-мм фотокамеры;

Фотометрическая система - экспозамер Digital ESP;

Диафрагма-f2,8, f6,5;

Выдержка - 2 -^ 1/1500 сек.;

Монитор - диагональ 1,5";

Автофокус - система детекции контрастности;

Интерфейсы - гнездо для сетевого адаптера (DC-IN), USB-разъем;

Питание - две щелочные батарейки АА (R6) или два NiMH аккумулятора/ одна литиевая батарейка (CR-V3)/ сетевой адаптер Olympus;

Размеры - 101x51,1x34,5 мм;

Масса- 120 г;

Приложение Некоторые результаты измерений, проведенных на ИК радиометрическом комплексе Примеры записи измерений облаков различных типов, проведенных по первому методу.

t 8 Й Й ;

t Й 8 I 5 i Й Я' S • B Рис. 1.

Рис. 2.

Ci A=90' |v^. -s.

А=5Г • P' т.

1 'T*.

.

15.10.02 Г 12-.

Рис. 3.

Рис. 4.

St fr(Finb) A= -16 Рис. 5.

Рис. 6.

примеры записи измерений по второму методу.

1000 Рис. 7. Поверхностна температурная диаграмма Солнца.

10— 4— 2— О— I I I 2 б Рис. 8. Тепловая карта Солнца.

Рис. 9.Поверхностная диаграмма участка неба с облаком.

б 8 Рис. 10. Тепловая карта этого же участка неба.

Характеристики облаков различных типов, полученные в результате обработки данных долговременных измерений в 2002 г.

-Си Тнг,°С -StTw.'C -АсТнг.Х сентябрь октябрь ноябрь дкабрь апрель м ан авгу:т М§сяц Рис. 11. средняя температура нижней границы облаков разных ярусов над Москвой (р-н м. Семеновская).

10 - Q Н.км -AsH,KM X U- 5 - S t Ккм - С и Н,кн X апрель май июнь июль август сентябрь октябрь ноябрь декабрь Месяц Рис. 12. Средние месячные значения нижней границы облаков над Москвой.

-StHf,KM - Си Нн-.км - A s HiT.KM - C l Ннг,км Весна Лето Зима Сезон Рис. 13. Средние сезонные значения нижней границы облаков над Москвой.

Изменение водности облаков различных типов с различной высотой (при одинаковых условиях).

Ннг,км Gi А As Nb.Cu О w,r/M, • • • • • • • • ;

• • • •. " • • • - ' " •'•,':/, •,. •. • ' '. : • ' • : '. ' ;

•.

0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0, О Рис. 14.

-slw,(^мз -Acw,r\M - С и W,AM - C i W,IAM 0, Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь Январь Месяц Рис. 15. Изменение водности облаков различных типов по месяцам.

-StW,rtM -CiW,rtM -CuW,rtM -As W,rtM Рис. 16. Изменение водности облаков различных типов по сезонам.



Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.