Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Учебное пособие 3000288.doc
Скачиваний:
10
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
1.44 Mб
Скачать

Классификация снегопадов по водности

Тип

с , г/см3

Тс , С

Vв

v, м/с

U

Сухой

0,08

-6

0,006

0,8

2

Влажный Мокрый

0,10

0

0,010

1,2

8

Мокрый

0,275

0

0,077

2,5

20

Обводненный

0,50

0

0,250

4,5

-

В соответствии с экспериментальными данными зоны снегопада однород­ны по интенсивности в областях размерами 4-8 км. К сожалению, отсутствуют данные об исследовании вероятности появления снегопадов различного типа и их интенсивности на территории СНГ.

Установлено [21], что ослабление в снегопадах в миллиметровом диапазо­не волн с максимальным водосодержанием частиц может достигать величин 3 - 5 дБ/км на каждый миллиметр осадков за 1 ч и превышать ослабление в дожде равной интенсивности. Это объясняется тем, что по сравнению с эквивалент­ной каплей скорость падения влажной снежинки мала, а поглощение в ней зна­чительно, что и обусловливает высокий коэффициент ослабления единицей объема среды.

Если принять во внимание установленный факт, что поглощение милли­метровых волн в осадках пропорционально водности, то в некоторых случаях можно сравнить ослабление в дожде и снеге при их одинаковых интенсивностях. Для этого необходимо знать соотношение между интенсивностью и вод­ностью дождя и снега. В случае широко распространенной аппроксимации распределения капель дождя по Маршаллу-Пальмеру [22]

Тогда относительный объем частиц в единице объема будет определяться как

или водность

Распределение частиц снегопадов по размерам подчиняется закону Ганна-Маршалла [21]

Относительный объем, занимаемый снежинками,

При плотности снежинок мокрого снега с = 0,275 г/см3 водность равна

Отношение водностей в снеге и дожде составляет 1, 7453 •J 0,21.

Таким образом, ослабление миллиметровых волн в снегопаде, в первом приближении больше, чем в дожде, в 2-3 раза при одинаковых интенсивностях, находящихся в пределах 1-10 мм/ч.

Представляют интерес некоторые экспериментальные данные по ослабле­нию миллиметровых волн в снегопадах. В [23], например, приведены сведения по ослаблению в снегопадах и дождях излучения с частотами 96; 140 и 225 ГГц, что соответствует длинам волн 3,14; 2,14 и 1,33 мм. Обобщенные дан­ные показаны в табл. 11.

Таблица 11

Коэффициенты ослабления в дожде и снеге на разных частотах

Тип осадков

J, мм/ч

Концентрация массы, г/м3

Коэффициент ослабления, дБ/км

96 ГГц

140 ГГц

225 ГГц

Дождь

4

0,2

3

3

3

Снег

0,5

0,2

0,2

0,5

1,7

Дождь

2

0,1

2

2

2

Снег

2

0,5

0,4

1,2

4,4

Судя по этим результатам, коэффициент ослабления с ростом частоты увели­чивается при выпадении одного снега. В случае же осадков со смешанной фа­зой такого резкого увеличения ослабления не наблюдается. Специальные ис­следования показали, что коэффициент ослабления снегопадами не зависит от поляризации излучения. Усредненные по восьми снегопадам величины коэф­фициентов ослабления в снеге на частотах 96; 140; 225 ГГц, отнесенные к кон­центрации массы снега, составили 0,9; 2,5; 8,7 дБ/км/г/м3.