Том 35, номер 02, статья № 3

Аннотация:

Рассматриваются результаты исследований ИМКЭС СО РАН, связанных с разработкой и использованием средств дистанционного зондирования для текущего мониторинга метеорологического состояния атмосферы. Это, прежде всего, средства активного акустического зондирования, а также средства радиометрического (пассивного) зондирования, в целом обеспечивающие контроль температурно-ветровой структуры и характеристик турбулентности в нижнем слое атмосферы и влагосодержания тропосферы. Описывается аппаратно-программный комплекс мониторинга и прогнозирования состояния атмосферы над заданной территорией в окрестностях г. Томска, состоящий из распределенных по территории измерительных пунктов дистанционного зондирования (исследовательский полигон).

Ключевые слова:

атмосферный пограничный слой, средства дистанционного зондирования, акустическое зондирование, содар, радиометр, аппаратно-программный комплекс

Список литературы:

1. Пограничные слои атмосферы. Природа, теория и приложения к моделированию и охране окружающей среды / под ред. А. Бакланова, Б. Гризогоно. М.: ГЕОС, 2012. 260 с.
2. Зилитинкевич С.С. Атмосферная турбулентность и планетарные пограничные слои. М.: Физматлит, 2013. 247 с.
3. URL: https://en.ilmatieteenlaitos.fi/isars2020 (дата обращения: 05.11.2021).
4. Красненко Н.П. Методы и средства дистанционного акустического зондирования атмосферы // Методы и устройства передачи и обработки информации: Межвуз. сб. науч. тр. / под ред. В.В. Ромашова, В.В. Булкина. М.: Радиотехника, 2009. Вып. 11. С. 143–154.
5. Krasnenko N.P., Shamanaeva L.G. Sodars and their application for investigation of the turbulent structure of the lower atmosphere // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2016. V. 48. P. 012025.
6. Красненко Н.П. Содары для зондирования атмосферного пограничного слоя // Научное приборостроение. 2018. Т. 28, № 4. С. 82–89.
7. Красненко Н.П. Методы и средства дистанционного мониторинга и прогнозирования состояния нижней тропосферы // Всерос. открытые Армандовские чтения «Муром-2019». Муром: Изд.-полиграф. центр МИ ВлГУ, 2019. С. 20–29.
8. Каллистратова М.А., Петенко И.В., Кузнецов Р.Д., Куличков С.Н., Чхетиани О.Г., Чунчузов И.П., Люлюкин В.С., Зайцева Д.В., Вазаева Н.В., Кузнецов Д.Д., Перепелкин В.Г., Буш Г.А. Содарное зондирование атмосферного пограничного слоя (обзор работ ИФА им. А.М. Обухова РАН) // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2018. Т. 54, № 3. С. 283–300.
9. Одинцов С.Л. Развитие и применение акустических средств диагностики атмосферного пограничного слоя // Оптика атмосф. и океана. 2019. Т. 32, № 9. С. 786–791; Odintsov S.L. Development and use of acoustic tools for diagnostics of the atmospheric boundary layer // Atmos. Ocean. Opt. 2020. V. 33, N 1. P. 104–108.
10. Кадыгров Е.Н., Кузнецова И.Н. Методические рекомендации по использованию дистанционных измерений профилей температуры в атмосферном пограничном слое микроволновыми профилемерами: теория и практика. Долгопрудный: Физматкнига, 2015. 171 с.
11. Красненко Н.П., Тихомиров А.А. Технические средства и технологии дистанционного зондирования атмосферы и подстилающей поверхности // Оптика атмосф. и океана. 2002. Т. 1, № 1. С. 51–61.
12. Красненко Н.П., Кудрявцев А.Н., Раков Д.С., Стафеев П.Г. Технические средства для исследования приземной атмосферы и распространения звуковых волн // Оптика атмосф. и океана. 2012. Т. 25, № 2. С. 158–164; Krasnenko N.P., Kudryavtsev A.N., Rakov D.S., Stafeev P.G. Equipment for studying surface atmosphere and acoustic wave propagation // Atmos. Ocean. Opt. 2012. V. 25, N 4. P. 304–310.
13. Капегешева О.Ф., Красненко Н.П., Стафеев П.Г., Шаманаева Л.Г. Влияние времени усреднения на качество восстановления характеристик мелкомасштабной ветровой турбулентности при акустическом зондировании // Изв. вузов. Физика. 2012. Т. 55, № 10. С. 28–31.
14. Капегешева О.Ф., Красненко Н.П., Стафеев П.Г., Шаманаева Л.Г. Динамика структуры температурной и ветровой турбулентности в нижних слоях атмосферы по результатам акустического зондирования // Изв. вузов. Физика. 2012. Т. 55, № 9/2. С. 228–232.
15. Красненко Н.П., Шаманаева Л.Г. Пространственно-временная динамика скорости диссипации кинетической энергии турбулентности в нижней атмосфере // Изв. вузов. Физика. 2012. Т. 55, № 12. C. 101–106.
16. Красненко Н.П., Капегешева О.Ф., Стафеев П.Г., Шаманаева Л.Г. Внешние масштабы температурной и динамической турбулентности по результатам акустического зондирования атмосферы // Изв. вузов. Физика. 2013. Т. 56, № 6. С. 57–62.
17. Капегешева О.Ф., Красненко Н.П., Стафеев П.Г., Шаманаева Л.Г. Оценка внешнего масштаба динамической турбулентности по результатам акустического зондирования атмосферы // Изв. вузов. Физика. 2013. Т. 56, № 9/2. С. 254–255.
18. Капегешева О.Ф., Красненко Н.П., Стафеев П.Г., Шаманаева Л.Г. Внешний масштаб динамической турбулентности по результатам акустического зондирования атмосферы // Оптика атмосф. и океана. 2013. Т. 26, № 11. С. 964–968.
19. Красненко Н.П., Тарасенков М.В., Шаманаева Л.Г. Пространственно-временная динамика скорости ветра по результатам мини-содарных измерений // Изв. вузов. Физика. 2014. Т. 57, № 11. С. 77–83.
20. Красненко Н.П., Шаманаева Л.Г. Пространственно-временная динамика характеристик атмосферной турбулентности по результатам акустического зондирования // Ученые записки физ. факультета МГУ. 2014. № 6. С. 146306-1–8.
21. Шаманаева Л.Г., Красненко Н.П., Капегешева О.Ф. Суточная динамика среднеквадратичных отклонений трех компонентов скорости ветра в пограничном слое атмосферы // Изв. вузов. Физика. 2017. Т. 60, № 12. C. 156–160.
22. Красненко Н.П., Капегешева О.Ф., Тарасенков М.В., Шаманаева Л.Г. Пространственно-временная динамика дисперсии скорости ветра по результатам измерений мини-содаром // Изв. вузов. Физика. 2015. Т. 58, № 8. С. 65–69.
23. Красненко Н.П. Шаманаева Л.Г. Содарные исследования пространственно-временной динамики нижнего слоя атмосферы // Тр. ВКА им. А.Ф. Можайского. 2018. Вып. 662. С. 146–151.
24. Шаманаева Л.Г., Потекаев А.И., Красненко Н.П., Капегешева О.Ф. Динамика кинетической энергии в атмосферном пограничном слое по результатам минисодарных измерений // Изв. вузов. Физика. 2018. Т. 61, № 12. C. 126–131.
25. Krasnenko N., Simakhin V., Shamanaeva L., Cherepanov O. Robust nonparametric methods of statistical analysis of wind velocity components in acoustic sounding of the lower layer of the atmosphere // Symmetry. 2019. V. 11, is. 8. P. 961–974.
26. Способ формирования направленного акустического излучения многоэлементными антенными решетками и устройство для его реализации: Пат. 2499302. Россия, МПК G10K 11/00 (2006.01). Красненко Н.П., Кудрявцев А.Н., Раков А.С., Раков Д.С., Сандуков Ц.Д., Стафеев П.Г.; ФГБУН Институт мониторинга климатических и экологических систем Сибирского отделения Российской академии наук. № 2012121225/28; Заявл. 23.05.2012; Опубл. 20.11.2013. Бюл. № 32.
27. Красненко Н.П., Раков А.С., Раков Д.С., Шендрик Д.А. Акустическая антенная решетка с электронным управлением лучом диаграммы направленности // Докл. Том. гос. ун-та систем управления и радиоэлектроники. 2013. Т. 29, № 3. С. 53–57.
28. Кузьмин А.А., Раков А.С., Шеин И.Ю. Разработка мобильного акустического локатора на фазированной антенной решетке для зондирования атмосферы // Сб. избранных статей научной сессии ТУСУР. 16–18 мая 2018 г. Томск: В-Спектр. Ч. 1. 2018. С. 32–34.
29. Красненко Н.П., Раков А.С., Раков Д.С. Мощные акустические антенные решетки для атмосферных приложений // Научное приборостроение. 2018. Т. 28, № 4. С. 90–97.
30. Rakov D.S., Rakov A.S., Kydryavtsev A.N., Krasnenko N.P., Chursin Y.A., Murin M.A. A study of directional patterns of ultrasonic parametric array // Arc. Acoust. 2019. V. 44, N 2. P. 301–307.
31. Способ защиты акустических параболических антенн от снега и наледи и устройство его реализации: Пат. 2683131. Россия, МПК H01Q 1/02 (2006/01)/ Красненко Н.П., Кудрявцев А.Н., Раков А.С., Раков Д.С.; ФГБОУ ВО Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники. № 2018100438; Заявл. 09.01.2018; Опубл. 26.03.2019. Бюл. № 9.
32. Красненко Н.П., Клименко А.Н., Раков А.С. Аппаратно-программный комплекс акустического мониторинга метеорологической обстановки на ограниченной территории // Ученые записки физ. факультета МГУ. 2014. № 6. С. 6.
33. Karpushin P.A., Krasnenko N.P., Popov Yu.B., Popova A.I.,. Popova K.Yu., Rakov A.S., Rakov D.S. Hardware-software complex of acoustic monitoring of meteorological fields in the atmospheric boundary layer // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2018. V. 211, N 012076. P. 1–10.
34. Азбукин А.А., Богушевич А.Я., Ильичевский В.С., Корольков В.А., Тихомиров А.А., Шелевой В.Д. Автоматизированный ультразвуковой метеорологический комплекс АМК-03 // Метеорол. и гидрол. 2006. № 11. С. 89–97.
35. Zuev S.V., Krasnenko N.P. Simplified method for monitoring of cumulus clouds using global horizontal irradiance // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2019. V. 386. P. 012044.
36. Красненко Н.П., Попов Ю.Б., Карпушин П.А., Кураков С.А., Раков А.С. Использование метеорологических беспилотных летательных комплексов мультироторного типа для верификации радиометрических измерений температурного профиля атмосферы // Вторая междунар. науч. конф. «Шарыгинские чтения». Томск: Изд-во ТУСУР. 2020. С. 69–75.
37. Красненко Н.П. Раков Д.С., Раков А.С. Исследование характеристики направленности параметрической антенной решетки // Тр. XXXII сессии Российского акустического общества. Москва. АКИН. «GEOS». 2019. Секция НА. С.1053–1060.
38. Zakharov F.N., Filimonov V.A., Krasnenko N.P., Anikin A.S. Estimation of the relative humidity in the troposphere using GNSS signals // J. Phys.: Conf. Ser. 2020. V. 1499, N 012017. 4 p.
39. Popov Yu., Lavrinenko A., Krasnenko N., Popova A., Popova K., Shelupanov A. Comparative evaluation of spatial interpolation of atmospheric state parameters based on a dynamic stochastic model taking into account the vertical variation of a meteorological field // Symmetry. 2019. V. 11, is. 10. P. 1207–1219.
40. Karpushin P.A., Popov Yu.B., Popova A.I., Popova K.Yu., Krasnenko N.P., Lavrinenko A.V. Statistical analysis of experimental data for mathematical modeling of physical processes in the atmosphere // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. V. 96, N 012010. 5 p.
41. Абрамочкин В.Н., Красненко Н.П. Возможности исследования и прогнозирования мезомасштабных метеорологических полей в пограничном слое атмосферы // Тр. ВКА им. А.Ф. Можайского. 2016. Вып. 653. С. 7–10.
42. Банах В.А., Фалиц А.В., Сухарев А.А., Красненко Н.П., Раков А.С. Вариации температурного режима пограничного слоя атмосферы в регионах с различ­ной орографией // Оптика атмосф. и океана. 2018. Т. 31, № 9. С. 734–742.
43. Zhukova V.A., Krasnenko N.P., Loginov S.V., Nagorskiy P.M., Pustovalov K.N., Rakov A.S. Spatial-temporal variability of the temperature stratification of the lower atmosphere layer during the development of abnormally early thunderstorms and squalls // Proc. SPIE. 2020. N. 11560. 5 p. DOI: 10.1117/12.2575557.