Способ измерения интенсивности атмосферных осадков

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СфветсииисоциалистическихРеспублик оц 932435(51)М. Кл. О 01 Я 1/14 Гооударожииый комитет СССР ио делам изобретений и открмтийВ. Я. Сьедин н Л. Г. Шаманаева И,.,Институт оптики атмосферы Томского филиала, Сибирского отделения АН СССР(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕ НСИВНОСТИ АТИОСФЕРНЫХ ОСА ДКОВ Изобретение относится к метеорологии,и может найти применение для опера тивного измерения интенсивности осадков в приземном слое атмосферы.Известен способ определения интенсивйости жидких осадков, состоящий в посыл ф ке радиолокационного сигнала в интервале длин волн 3,2-10 см в заданную область атмосферы и приеме рассеянного излучения, по величине которого определяют искомый параметр 1Данный способ при высокой оперативности получения информации не позволяет провести измерения интенсивности осадков в приземном слое атмосферы из-еа наличия мертвой зоны радиолокатора,Наиболее близким по технической сущ ности к предлагаемому является способ акустического зондирования, когда В афРфф мосферу посылают, акустическое излуче ние, принимают рассеянное акустическое70 излучение под углом 88-92 относителт. но посылаемого, и по мощности излучения определяют интенсивность осадков,2При этом рабочий диапазон частот акустических локаторов лежит в интервале от нескольких сотен герц до десяти ки логерц 2.Однако известный способ не обладает достаточной точностью и оперативностью измерений в приземном слое атмосферы. Цель изобретения - увеличение точнооти и оперативности измерения интенсивности осадков в приземном слое атмосферы,Поставленная цель достигается тем,что в способе измерения интенсивностиатмосферных осадков путем посылки висследуемую область атмосферы акустичвокого излучения, прщтимают его, определяют мощность принятого излучения., излучение посылают через исследуемыйслой атмосферы на, частотах не ниже .Ещ 1,03 10 100 И( - щ.), ГдЕ 4 пороговая чувствительность приемника дВ,Й, - расстояние от него до источника3 93излучения, мЬ - заданная точностьизмерений интенсивности осадков, мм/ч,принимают прошедшее излучение, затем.сравнив мощность принятого сигнала смощностью посланного, по величине оолабления определяют искомый параметр,На чертеже изображено устройств о,с помощью которого осуществляется.предлагаемое изобретение.Устройство содержит источник 1 акустического излучения, в качестве которого может быть использован электроакуотический преобразователь, помещенныйв фокусе параболитической отражающейантенны, приемник 2 с насадкой для зашиты от паразитных отражений от земнойповерхности,вычислительное устройство 31,Способ осуществляется следующим образом.В направлении исследуемой области,заполненной частицами осадков, преобразователем 1, имеющим узкую диаграммунаправленности, посылают акустическоеизлучение известной мощности (работаможет осуществляться как в, непрерывном, так и в. импульсном режимах). Частота посылаемого сигнала выбирается врабочем диапазоне звуковых частот всоответствии с приведенным выше выражением. На расстоянии Й от передатчика располагают приемник акустическогоизлучения, которым регистрируют мощность Р прошедшего излучения. Об иско.мом параметре (1 -интенсивности осадков) судят по величине ослабления прошедшего сигнала, исходя из следующейформулы;/(ЕИРРО о, ) ( А 1 )где А и В - постоянные, зависящие отвыбора рабочей частоты, Р - начальнаяомощность излучения, с ,р - коэффициент мопекулярного поглощения, которыйможет быть оценен по известным фор -мулам, при известности температурывоздуха.Известна зависимость коэффициентарассеяния интенсивности звука с. от интенсивности Т выпадения осадков и уковой частоты Г зв 274,90 Ь 4,2435 4Обозначив через, 4 пороговую чувствительность по мощности приемника акустической энергии и через лтребуемую точность Измеренйя интенсивности осадков, получаем соотношение для используемой звуковой частоты: 1,03 10 10гиаь 4 о 1 ад, гцеАяа,26 цтщ - )сз)/ Д10 Приняв 3 0,8 дБ, й 1=1 мм/час иР=250 м, имеем Р 13 10 ф Гц. Сигнална частоте ниже 30 кГц будет сравнис помехой, вызванной турбулентным раосеянием в атмосфере.5Кроме того, использование указанного.частотного диапазона увеличивает чув .ствительность описанного способа иэмереши интенсивности осадков, так какпри одинаковом изменении интенсивности 20 осадков наблюдается большее изменениеполезного сигнала,Формула изобретенияСпособ измерения интенсивности атмоо 1- ферных осадков путем посылки в атмосферу акустического излучения и: определения мощности принятого, о т л и ч аю ш и й с я тем, что, с целью повышенияточности и оперативности измерений в 30приземном слое, акустическое излучениепосылают через исследуемый слой атмосферы на частотах не ниже значения, определяемого из выражения фКР =1,оЗ ю ооГгде Д - пороговая чувствительность при.емника дБ;К - расстояние от него до источника излучения, м40 Д - заданная точность измеренийинтенсивности осадков, мм 1 ч,йринкмают прошедшее излучение, а обинтенсивности осадков судят по величине отношения мощности прошедшего иэлу 45 чения к мощности посылаемого.Источники информации,прийятые во внимание при экспертизе1. Патент Японии % 47 39423,кл, 111 Ь 3, 1972.50 2. Авторское свидетельство СССР14 720962, клб 01 Ж 1/14,19 06,78 (прототип).е т Составитель С. Непомнящаяилипенхо Техред Т. Маточха Корректор Е. Рошхо777/66 Тираж 719 ПодпиВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам иэобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская. наб, д. 4ПП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная