Способ определения наличия и вида атмосферных осадков

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 7058 4 51)5 ЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ СССР ГОСУДАРСТВЕДОМСТВО(ГОСПАТЕ НТ сс Б ТЕН К АВТОРСК СВИ ЛЬСТ 4)(5 ово- еме енноизких ению ложинег, а рах - х час- может ОПИСАНИЕ(71) Институт оптики атмосферы СО АСССР и Институт физики атмосферы АСССР(72) В.Н.Галахов, А.С.Гурвич, А,В,ЕфремоА.Ф.Жуков, В.В. Покасов, В, В. РейноР,Ш.Цвыкф 6) Авторское свидетельство СССРМ 159314, кл. 6 01 Ч/ 1/14, 1962.Патент Японии М 49-47195, кл. 11 61974,Изобретение относится к метеорологии и может быть использовано для дистанционного определения наличия и вида осадков,Известны способы определения наличия и вида атмосферных осадков, в которых капли дождя и сйежинки, пролетая через световой поток, отражают часть световой энергии в сторону на фотоприемник, появление сигнала с которого говорит о наличии осадков. При этом вид осадков определяется по температуре воздуха. При температуре выше нуля - дождь, при температуре ниже нуля - снег. Известные способы позволяют и дить измерения только в небольшом об пространства на трассе малой протяж сти, Кроме того, при температурах, бл к нулю, возможны ошибки по определ вида осадков, так как при малых по тельных температурах может идти с при малых отрицательных температу дождь. Случайное появление тверды тиц (пыль) в измерительном обьеме(5 7) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАЛИЧИЯ И ВИДА АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКОВ путем посылки в исследуемую область атмосферы оптического излучения и приема прошедшего через нее прямого излучения с последующим его преобразованием. о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения . способа, прямое оптическое излучение принимают через точечную диафрагму и по форме временного частотного спектра флуктуаций интенсивности принятого излучения судят о наличии и виде осадков,рассматриваться как сигнал о наличии осадков,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ определения наличия и вида осадков путем посылки в исследуемую область атмосферы оптического(лазерного) излучения и приема прошедшего через нее прямого излучения с последующим его преобразованием и анализом, где о виде осадков судят с помощью дополнительного акустического блока,Целью изобретения является упрощение способа.Цель достигается тем, что прямое оптическое излучение принимают через точечную диафрагму и по форме временного частотного спектра флуктуаций интенсивности принятого излучения судят о наличии и аиде осадков,На фиг.1 изображена структурная схема устройства, реализующего данный способ; на фиг.2 - форма временного частотного спектра флуктуации интенсивности оптического излучения, распространяющегося ватмосфере при наличии и отсутствии осадков.Оптическое излучение от лазера 1 посылают в атмосферу и принимают фотоприемником 2, который устанавливают за 5 точечной диафрагмой 3 на пути оптического излучения на расстоянии десятка-сотни метром от лазера 1, Электрический сигнал с фотоприемника 2, пропорциональный флуктуациям интенсивности оптического излуче ния, принимают устройством 4, анализирующим временной частотный спектр этих флуктуаций, и по форме этого спектра судят о йаличии и виде осадков, Диаметр диафрагмы 3 выбирается меньше 15 среднего размера частиц дождя, дающих наибольший вклад во флуктуации интенсивости. Наибольший диаметр диафрагмы, при. котором можно получить полокительный эффект, 0,5 мм, 20 При этомможно удовлетворительно определитьналичие и вид осадков.Оптимальный диаметрточечйой диафрагмы 0,3 мм, Временной часготный спектр 25 флуктуаций интенсивности лазерных пучков, распространяющихся в атмосфере при наличии и отсутствии осадков, имеет различную форму см. Фиг,2).В атмосфере без осадков (кривая "а") турбулентный максимум спектра находится в области низких частот (десятки - сотни герц),Высокочастотная часть турбулентного спектра спадает по степенному закону. Гни наличии дождевых капель во временном спектре флуктуацйй интейсивности появляется дополнительно второй дождевой максимум в области частот порядка нескольких килогерц (кривая "б"), который наблюдается сразу же при появлении первых капель дождя. При продолжительных или сильных дождях наблюдается один дождевой максимум в области частот порядка не скольких килогерц (криваяв"). Наличие снежинок в.атмосфере приводит к расширению турбулентного максимума и смещению всего спектра в область более высоких частей более сотен герц). Кроме того, высокочастотная часть спектра спадает по экспоненте(кривая "г"), а не по степенному. закону, как в случае отсутствия осадков.705884 Й 7 ктор С.Юско ктор Т. Шаргано изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Составитель В,ГалаховТехред М,Моргентал каз 560 Тираж Подпи ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и о113035. Москва, Ж, Раушская наб., 4 оеытиям при ГКНТ СССР