Кафедра метеорологии и климатологии Новости    О кафедре    Научная работа    Учебная работа    Выпускники    Ссылки

1. Зондирование атмосферы контактными методами
   
   • Аэрологическая информация. Виды аэрологической информации и области ее применения. Основные этапы развития методов аэрологических исследований. Оперативная аэрологическая сеть. Общие требования к объему и точности аэрологической информации. Специфика получения информации при использовании различных летноподъемных средств. Состав и структура средств вычислительной техники, особенности ее применения при получении аэрологической информации.
   • Методы определения характеристик ветра в свободной атмосфере. Принципы определения характеристик ветра в свободной атмосфере. Классификация методов. Шаропилотные оболочки. Уравнение движения шара. Методы расчета вертикальной скорости. Шаропилотные наблюдения: однопунктные, базисные. Теодолиты. Особенности наблюдений в ночное время. Способы обработки результатов наблюдений. Репрезентативность, точность методов. Определение высоты нижней границы облаков с помощью шара-пилота.
   • Температурно-ветровое зондирование атмосферы. Общие принципы функционирования радиолокационных, радиопеленгационных систем. Классификация радиолокационных станций. Первичная, вторичная радиолокация. Измерение координат объектов. Основные понятия телеметрии и теории информации. Кодирование, передача сигналов. Технические характеристики радиолокационных станций и требования к ним. Метод радиозондов. Система "Метеорит - РКЗ", ее модификации. Принципы действия, устройство радиолокационных станций и радиозондов. Поверка, ыпуск радиозондов. Обработка и передача результатов зондироания. Метеорологическое обеспечение метода радиозондирования. Репрезентативность, точность данных зондирования. Совершенствование систем зондирования атмосферы. Система "Титан - МАРЗ"; радиозонд МРЗ, принцип действия, устройство; организация работы. Автоматизация получения и обработки данных температурноветрового зондирования. Системы типа ОКА. Вычислительная техника для обработки и контроля получаемой информации. Система "Аэрологический информационно-вычислительный комплекс" (АПК).
   • Специальные методы зондирования атмосферы. Эталонные и специальные радиозонды: устройство, принципы действия, особенности измерений, области применения. Актинометрические радиозонды. Озонозонды. Сбрасываемые радиозонды. Радиозонды для измерения характеристик турбулентности, корпускулярного излучения в свободной атмосфере. Исследование атмосферы с помощью привязных и свободных аэростатов, стратостатов. Методика наблюдений, измерений. Системы безопасности и телеметрии. Сбор, обработка и использование данных аэростатного зондирования. Исследование атмосферы с помощью самолетов, вертолетов. "Летающие лаборатории". Специфика оборудования самолетов, вертолетов для зондирования атмосферы. Самолетные метеорографы. Производство наблюдений и измерений характеристик облаков, воздушного потока, температуры и др. Репрезентативность, точность данных зондирования. Ракетное зондирование атмосферы. Сведения о ракетах (метеорологических, геофизических). Особенности измерения меторлогических величин при ракетном зондировании. Исползьзумые приборы. Принципы обработки и применнеия ракетных измерений. Зарубежные системы радизондирования.
2. Зондирование атмосферы с поверхности земли дистанционными методами
   
   • Физические основы методов дистанционных измерений параметров состояния атмосферы. Методы пассивной и активной локации.
   • Основы радиометеорологии. Теория распространения электромагнитных волн (ЭМВ) в атмосфере. Радиофизические свойства атмосферы. Атмосферная рефракция. Ослабление и рассеяние ЭВМ. Уравнение радиолокации метеорологических объектов. Радиолокационные станции (РЛС) и их потенциал. Радиолокационная отражаемость облаков и осадков.
   • Некогерентные метеорологические радиолоационные станции. Требования к метеорологическим радиолоационным станциям (МРЛ). Оптимальные длины волн, особенности наблюдений. Назначение, устройство сетевых (оперативных) МРЛ-2, МРЛ-5. Режим работы. Специфика применения МРЛ для штормовых оповещений. Определение форм облаков, типов облачных систем, скорости перемещения и тенденции их развития. Обнаружение опасных явлений погоды (грозы, ливни, град и др.). Определение интенсивности осадков и водности облаков. Представление радиометеорологической информации; радиолокционные карты МРЛ. Точность, эффективность данных МРЛ. Автоматизация получения, обработки и передачи радиолокационной метеорологической информации. Требования к размещению МРЛ, объему и точности информации. Перспективы сети и методов радиолокационного зондирования.
   • Когерентные (доплеровские) радиолокационные станции. Доплеровский сдвиг частоты. Доплеровские спектры сигналов от метеобъектов. Определение средних и турбулентных характеристик воздушного потока. Доплеровские радиолокационные станции (РЛС). Исследование воздушных потоков с помощью доплеровских РЛС. Доплеровские профилемеры ветра. Принцип работы профилемеров, информация о ветре (точность, разрешение по времени и т.д.), получаемая с помощью профилемеров.
   • Поляризационные измерения. Поляризация электромагнитных волн в атмосфере. Принципы получения информации об аэрозолях и гидрометеорах на основе поляризационных измерений. Радиолокационные поляриметры. Определение микрофизических характеристик гидрометеоров по данным радиолокационных поляриметров.
   • Измерение параметров состояния атмосферы с помощью оптических квантовых локаторов (лидаров). Принцип построения оптических квантовых локаторов. Взаимодействие лазерного излучения с атмосферой. Измерение температуры, влажности и газового сотава атмосферы. Измерение ветра с помощью доплеровских лидаров.
   • Дистанционные измерения с поверхности земли методами пассивной локации. Принципы дистанционных измерений профилей температуры и влажности в ИК- и СВЧ-диапазонах. ИК- и СВЧ-радиометры, используемые в дистанционном зондировании атмосферы. Решение обратной задачи дистанционного зондирования. Преимущества и ограничения дистанционного зондирования атмосферы с поверхности земли.
   • Радопеленгация гроз. Общие сведения о грозовых разрядах. Распространение атмосфериков над земной поверхностью. Пеленгаторы гроз. Сети пеленгаторов гроз.
   • Акустическое зондирование атмосферы. Принцип применения акустики при зондироании атмосферы. Акустические локаторы. Доплеровские акустические локаторы. Метеорологическая информация, получаемая с помощью акустических локаторов.

• Довиак Р., Эрнич Д. Доплеровские радиолокаторы и метеорологические наблюдения. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 512с.
• Павлов Н.Ф. Аэрологя, радиометеорология и техника безопасности:
• Учеб. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 432 с.
• Киселев В.Н., Мушенко П.М. Практикум по аэрологии и радиометеорологии. Л.: Ленингр. Политехн. Ин.-т, 1986. 141с.
• Белов П.Н. Метеорологические радиолокационные станции: Учеб. Пособие. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 367 с.
• Ермаков Б.И., Кузенков А.Ф., Юрманов В.А. Системы зондирования атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 303 с.
• Хайруллин Р.Р. Охрана труда в гидрометеорологии: Учеб. Пособие. Казань: Изд-во Казан. Ун-та, 1988. 215 с. (к разд. 1,2).

Программу составили:
Н.Ф.Вельтищев, проф.
(Московский государственный университет);
Ю.А. Скляров, проф.
(Саратовский государственный университет);
Р.Р.Хайруллин, доц.
(Казанский государственый университет),
Рецензенты:
В.С.Чередниченко, проф.
(Казахский государственный университет);
кафедра метеорологии 
Пермского государственного университета.


Программа утверждена на заседании 
кафедры метеорологии и климатологии
28 декабря 1999 года.

Зав. кафедрой 
метеорологии и климатологии,
профессор                                Петросянц М.А.