3.10.Дистанционные и автоматические системы 303

В отличие от свободного аэростата привязной аэростат

имеет обтекаемую форму и удерживается на месте тросом,

связывающим его с землей.Привязной аэростат служит для

подъема метеорографов и других приборов на высоты в

пределах слоя трения и позволяет получать сведения о со ­

стоянии атмосферы на различных уровнях,через которые

он поднимается и опускается,или в одной точке атмосферы

с определенными,координатами.Преимуществом этого ме ­

тода является возможность длительных измерений на уров ­

не подъема измерительных приборов.

Исследование атмосферы с помощью самолетов,обору ­

дованных измерительной аппаратурой,называется само ­

летным зондированием.Современный самолет-зондиров-

щик представляет собой комплексную летающую лабора ­

торию,оснащенную разнообразной измерительной аппара ­

турой,которая позволяет одновременно измерять значения

большого количества параметров атмосферы,а также про ­

водить визуальные наблюдения за атмосферными явления ­

ми.Обработка результатов производится по мере поступ ­

ления данных с помощью бортовой ЭВМ.Приборами реги ­

стрируются температура,влажность,давление;проводятся

наблюдения за облачностью,обледенением,микрострукту ­

рой облаков,водностью облаков,турбулентностью («бол ­

танка »),радиационно-оптические наблюдения,определя ­

ются характеристики аэрозоля и др.

В последние годы у нас и за рубежом самолеты -метео ­

рологические лаборатории СМЛ -используются главным

образом для целевых исследований;для изучения микро ­

физики облаков,атмосферной турбулентности,строения

фронтов,циклонов (в том числе -тропических).При поле ­

тах представляется возможность изучать от микро-и мезо-

масштабных явлении в атмосфере до размеров синоптиче ­

ского масштаба.

Наиболее распространены следующие виды зондирования:

а)горизонтальные полеты на малых высотах,которые

проводятся,например,для исследования пограничного

слоя,разведки погоды,измерений загрязнения атмосферы;

б)высотные горизонтальные полеты,в которых полу ­

чают данные об изменении наблюдаемых параметров на

выбранном фиксированном уровне;.304 Глава 3.МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ_ПРИБОРЬ [

в)вертикальное зондирование,при котором получают

данные о вертикальной стратификации различных парамет ­

ров воздуха.

При вертикальном зондировании самолет набирает вы ­

соту,перемещаясь по спирали (обычно от 0,5 до 7-9 км),

делая горизонтальные площадки продолжительностью

2-3 мин с шагом по высоте от 100 до 1000 м.

Горизонтальное зондирование,в зависимости от постав ­

ленной задачи,может иметь протяженность 1000 км и

более.Полеты при изучении циклонов,в том числе

тропических,проводятся по двум взаимно-перпендику ­

лярным трассам,проходящим через центр барического об ­

разования.

3.10.5.РАКЕТНОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ

Ракетное зондирование применяется для изучения

верхних слоев атмосферы,которая условно подразделяется

на среднюю и верхнюю.Первая включает в себя страто ­

сферу и мезосферу,т.е.слой от 15-20 до 80-100 км,в кото ­

ром располагается большая часть озоносферы и нижней

ионосферы.В верхнюю атмосферу входят термосфера и

экзосфера.

Для изучения средней атмосферы используются метеоро ­

логические ракеты,поднимающиеся на высоту до 80-100 км.

Они могут быть жидкостно-и твердотопливными.Основ ­

ными параметрами,измеряемыми с помощью метеорологи ­

ческих ракет,являются:давление,температура,плотность и

газовый состав воздуха.В зависимости от программы иссле ­

дований могут измеряться и другие характеристики..

Для изучения верхней атмосферы применяются мощные

геофизические ракеты,поднимающиеся до высот более

100-150 км.Производятся измерения интенсивности сол ­

нечного и космического излучения,оптических свойств

воздуха,его термодинамических и электрических свойств,

магнитного поля Земли.Наряду с ракетным зондировани ­

ем,относящимся к прямым методам измерений,для изуче ­

ния верхней атмосферы применяются и косвенные методы

с использованием радиолокации,метеолидаров (лазерных

локаторов),СВЧ,оптической техники,а также искусствен ­

ных спутников Земли.

3.1Q.Дистанционные и автоматические системы 305

]^±н=90-^ 2 км

Рис.3.43.Схема запуска и траектории полета метеорологической

ракеты М-100Б

Система ракетного зондирования состоит из самой раке ­

ты,оснащенной измерительными приборами,и наземного

измерительного комплекса,под которым понимается сово ­

купность наземных радиотехнических средств,предназ ­

наченных для приема радиотелеметрической информации

11 В К.Мор(унов.306 Г л а е а 3.МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ

о параметрах атмосферы и для измерения координат ракеты

во время полета.Доставка приборного контейнера на зем ­

лю происходит с помощью парашюта (см.рис.3.43).

3.10.6.СПУТНИКОВАЯ МЕТЕОРОЛОГИЯ

Спутниковая метеорология ~это раздел метеороло ­

гии,в котором рассматриваются методы исследования ат ­

мосферных процессов планетарного масштаба с помощью

искусственных спутников Земли (ЙСЗ),специально обору ­

дованных и выведенных на определенные орбиты,-метео ­

рологических спутников.Первая задача спутниковой ме ­

теорологии — получение информации о состоянии атмосфе ­

ры у земной поверхности и в тропосфере на больших про ­

странствах;вторая -разработка методов применения этой

информации для анализа атмосферных процессов,прогноза

погоды и изучения климата.

Спутниковая метеорология относится к космической

подсистеме получения данных о состоянии природной сре ­

ды,в ней используются дистанционные методы измерений

без прямого контакта с объектом изучения.

Метеорологический спутник -это искусственный спут ­

ник Земли,оснащенный комплексом аппаратуры для на ­

блюдения за атмосферой,подстилающей поверхностью,а

также для накопления информации и передачи ее на Землю.

Применяются три вида спутников по расположению ор ­

бит относительно Земли:экваториально-орбитальные,по ­

лярно-орбитальные,наклонно-орбитальные.Экваториаль ­

но-орбитальный спутник движется по орбите в плоскости

экватора на высоте 35810 км,его период обращения равен

периоду суточного вращения Земли.Поэтому он находится

все время над одним и тем же пунктом Земли и называется

геостационарным ИСЗ.Такие спутники используются для

наблюдения за облачностью и подстилающей поверхно ­

стью в глобальном масштабе.

Плоскость орбиты полярно-орбитального спутника про ­

ходит через полюсы.Обычно такие спутники находятся на

высоте 800 км и имеют период обращения 1,5 ч,по мере

вращения Земли он способен «видеть » любую точку Земли

два раза в сутки.Наклонно-орбитальные ИСЗ «обозревают »