Прогнозирование вероятностных распределений ослабления сантиметровых и миллиметровых радиоволн в атмосфере тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

АКАДЕМИЯ НАЛ( СССР ОРДЕНА ТРУДОЮГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ

На правах рукописи УДК 621.371.029.65 + 621.371.029.66

ПОЖИДАЕВ Виктор Николаевич

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ВЕРОЯТНОСТНЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ ОСЛАБЛЕНИЯ САНТИМЕТРОВЫХ И МИЛЛИМЕТРОВЫХ РАДИОВОЛН В АТМОСФЕРЕ

( 01.04.03 - радиофизика )

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Ы. ¿¿.¿¿¿я

Москва - 1990

-УЬ

Работа выполнена в ордена Трудового Красного Знамени Институте радиотехники и электроники АН СССР (г.Москва).

Официальные оппоненты:- доктор технических наук, доцент

Ведущая организация: Научно-исследовательский институт систем связи и управления (НИИССУ) Министерства связи СССР.

Защита диссертации состоится 15 июня 1Э90 г. в 10°° часов на заседании Специализированного совета Д 002.74.02 при Институте' радиотехники и электроники АН СССР (103907, Москва, ГСП - 3, проспект Маркса, 18).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИРЭ АН СССР.

Автореферат разослан "_" _ 1990 г.

Ученый секретарь

Специализированного совета Д 002.74.02 при ИРЭ АН СССР,

КАЛИНИН А.И.

- доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник НАУМОВ А.П.

- доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник ЩУКИН Г.Г.

кандидат технических наук

М.Г.Голубцов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы Условия распространения радиоволн сантиметрового (СМ) и миллиметрового (ММ) диапазонов, начиная с частоты 10 ГГц и вплоть до 300 ГГц, в последнее время привлекают пристальное внимание ученых и инженеров во многих странах мира, особенно в связи, с вопросами создания линий связи как ближайшего, так и более отдаленного будущего. Естественно, что при освоении нового диапазона частот кроме технических (аппаратурных) вопросов возникают проблемы оценки влияния атмосферы на распространение радиоволн и информационные свойства сигналов. Сюда входят вопросы ослабления и деполяризации радиоволн в атмосфере, вопросы рассогласования антенн при некоторых атмосферных условиях, вопросы флуктуационных свойств и ограничения ширины полосы сигналов.

Бри проектировании радиотехнических систем различного назначения, работающих на трассах "земля-земля" и "земля-ИСЗ", в первую очередь требуются сведения о повторяемости возможных величин замираний радиоволн, обусловленных атмосферными явлениями, поскольку эти сведения определяют энергетический потенциал таких линий при заданной надежности работы, или заданном времени возможных перерывов связи. По существу речь идет о зависимости Р(АЫ±), которая представляет собой вероятностное интегральное распределение значений ослабления А на трассе связи, т.е. вероятность превышения тех или иных фиксированных значений А±. При этом вероятность, выраженная в процентах от интересующего нас периода времени (год, сезон, месяц), фактически представляет собой время в минутах. В дальнейшем изложении распределение Р(/Ш±) для краткости будет называться статистикой ослабления.

Проблема определения зависимости Р(А>А1) в различных метеоусловиях активно изучается в США, Японии, Западной Европе

ухе на протяжении 15 лет. Для исследования привлечены мно1 ие коллективы ученых, запущены специальные исследовательские ИСЗ с радиомаяками на борту, создана хорошая радиометеорологическая и радиотехническая аппаратура. Результаты этих .исследований находят отражение в многочисленных моделях и методиках расчетов статистики замираний радиоволн, предложенных западными учеными. В СССР существенный вклад в развитие этих работ внесли сотрудники НИИ Радио, ИРЭ АН СССР, ИРЭ АН УССР, ГГО, ЦАО, НИР®, ИПФ АН СССР, НИЙССУ, МНШ4РС и многих других, но главный недостаток этих работ в стране заключался в отсутствии долговременных измерений статистики замираний радиоволн на реальных трассах на территории СССР.

К числу атмосферных явлений, вызывающих ослабление радиоволн исследуемого диапазона относятся: доади, снегопады, туманы (для призеярых трасс) и мощные конвективные 'облака (для космических трасс). Для приземных трасс и космических трасс с очень малыми углами места большую роль играет также ослабление радиоволн, вызванное аномалиями показателя преломления воздуха.

Экспериментально получить набор данных о вероятностных распределениях (статистике) замираний радиоволн в разных климатических районах при различных параметрах трасс практически невозможно, поскольку это требует проведения длительных, дорогостоящих работ. Поэтому во всем мире развиваются расчетные метода прогнозирования такой статистики на основе среднестатистических ^метеорологических данных о параметрах атмосферных явлений, характ&рных для данной местности в данное время года. Проверка методов производится путем последующего сравнения результатов расчета с результатами долговременных натурных измерений на контрольных, специально оборуд&ьан ных полигонах. Для условий СССР такие работы только начинаются.

Под прогнозированием здесь понимается проведение ток:т;<

расчетов, когда параметры метеорологических явлений задаются в виде моделей, которые могут быть получены среднестатистическим образом по итогам метеорологических измерений за период в несколько лет. Такое- среднестатистическое прогнозирование применяется при разработке и конструировании радиотехнических систем. Вопросы прогнозирования статистики ослабления радиоволн в различных атмосферных явлениях (особенно в довде) рассматривались в большом числе оригинальных работ и монографий. Несмотря на это имеется необходимость анализа существующих методик прогнозирования и их применимости к условиям СССР, разработки новых методов расчета (там, где их пока нет) и объединения этих методов совместно с информацией о регионально-сезонной повторяемости параметров атмосферных явлений, влияющих на ослабление радиоволн, в одну общую комплексную радиофизическую модель атмосферы. Чтобы такой моделью могли легко пользоваться специалисты различных ведомств, ее целесообразно оформить в виде расчетной программы для ЭВМ, что позволит быстро и качественно проводить требуемые расчеты параметров проектируемых линий связи, в первую очередь их потенциалов на атмосферное затухание, в любой точке территории страны.

В литературе практически нет сведений о разработке таких комплексных моделей и компьютерных программ, хотя отдельные фрагменты и опубликованы. В СССР в качестве первой попытки такого рода можно назвать работу [14], вышедшую в 1987 г. Таким образом, научное и практическое значение решения проблемы, которая исследуется в работе, характеризует актуальность исследований, выполненных в диссертации.

Целью работы являлось теоретическое и экспериментальное исследование влияния метеоявлений в атмосфере на ослабление радиоволн СМ и т диапазонов, обобщение существующих данных о

повторяемости параметров этих метеоявлений по территории СССР и создание комплексной радиофизической модели неоднородной атмосферы для прогнозирования долговременных интегральных вероятностных распределений ослабления радиоволн этого диапазона на различных трассах по территории СССР. Для этого необходимо было решить следующие основные задачи:

- разработать новые или выбрать из уже существующих методы расчета долговременной статистики ослабления радиоволн на приземных и спутниковых линиях связи как в чистой атмосфере, так и при наличии е ней гидрометеоров и аэрозолей;

- разработать новые или выбрать из уже существующих среднестатистические радиофизические модели основных атмосферных явлений, влияющих на ослабление радиоволн, которые могут применяться на территории СССР;

- провести долговременные круглогодичные измерения статистики ослабления радиоволн на реально действующих линиях связи с целью проверки правильности и точности принятых методов прогноза и моделей явлений и, если это необходимо, провести их модификацию;

- обобщить существующие данные о повторяемости параметров метеоявлений по территории СССР с учетом климатических и сезонных особенностей;

- создать комплексную модель атмосферы и на ее основе -

- вычислительную программу, позволяющую рассчитывать требуемую статистику ослабления радиоволн на любой радиотрассе в произвольной точке территории СССР.

Решение этих задач и составляет содержание диссертации.

Выполненные в диссертации теоретические и экспериментальные исследования характеристик ослабления радиоволн СМ и ММ диапазона в Тропосфере Земли отличаются от предшествующих исследований в

этой области следующими положениями, определяющими научную новизну:

1) постановкой и решением задач расчета вероятностных распределений возможного ослабления радиоволн на трассах связи из-за влияния снегопадов [12,19], мощных конвективных облаков [16] и туманов [14], включая создание расчетных радиофизических моделей этих явлений с учетом их микроструктурных, пространственных и вероятностных характеристик;

2) решением задачи о вероятностном распределении ослабления радиоволн на приземных трассах, вызванном аномалиями показателя преломления воздуха в приземном слое с учетом диаграмм направленности антенн [21] и эффекта "экранировки" приемника слоем с резким скачком показателя преломления, расположенным на высоте между высотами передатчика и приемника;

2) анализом и интерпретацией экспериментальных данных по долговременной статистике ослабления радиоволн короткой части СМ диапазона на приземной и спутниковой трассах, полученных на Международном экспериментальном центре спутниковой связи (МЭЦСС) "Дубна -Интеркосмос" впервые в СССР, с целью поиска оптимальных методов расчета такой статистики при дождях, модификации методов ее расчета при снегопадах и явлении многолучевости на приземной трассе, а также с целью оценки границ естественных вариаций вероятностных распределений ослабления радиоволн, обусловленных различными причинами, от года к году 127,28);

4) созданием комплексов уникальной измерительной аппаратуры для проведения натурных исследований параметров атмосферных явлений, влияющих на ослабление радиоволн (8,18,25);

Ь) результатами экспериментальных исследований влияния атмосферных метеоявлений на затухание радиоволн, среди которых:

- количественно установлено большое влияние мелких капель дождя

на коэффициент ослабления радиоволн в двух разных климатических районах СССР (в зависимости от близости к морю), что приводит к его отличию до ± 25% от рекомендованных МККР для частот более 100 ГГц [22,24,26];

- установлено количественное соотношение между коэффициентом ослабления СМ радиоволн во влажном снегопаде и его эквивалентной интенсивностью, полученное расчетом как по микроструктурным измерениям в снегопаде, так и по измерениям ослабления на трех длинах волн;

- для оценки вероятностного распределения поглощения радиоволн в газовых составляющих атмосферы за счет естественных долговременных вариаций ее метеопараметров была установлена количественная связь мевду дисперсиями поглощения и дисперсиями метеопараметров и определены по экспериментальным данным требующиеся для этого коэффициенты;

6) созданием первой регионально-сезонной модели, содержащей параметры повторяемости осадков и водных аэрозолей по территории СССР, составленной путем анализа и обработки имеющихся метеорологических данных, и позволяющей учитывать климато-географические особенности местности при проектировании систем связи [23];

7) созданием первой радиофизической модели атмосферы для условий СССР для расчета статистики ослабления радиоволн СМ и ММ диапазонов на приземных, наклонных и спутниковых линиях связи, еклю-чагацей в себя как метода расчета этой статистики в дождях, снегопадах, туманах, мощной конвективной облачности и газах атмосферы, так и информацию о регионально-сезонной повторяемости параметров этих метеоявлений по территории СССР [23].

Достоверность результатов по моделированию атмосферных явлений ШДТВ8рждается как экспериментальными данными, полученными ь дис-

сертации, так и сравнением результатов их интерпретации с данными, известными из литературы по этому вопросу.

Практическая ценность работы заключается в том, что в ее итоге созданы:

- радиофизическая модель атмосферы для расчета статистики ослабления радиоволн СМ и ММ диапазонов на трассах связи, применимая для условий СССР, причем основные части этой модели атмосферы были экспериментально проверены при первых в СССР долговременных измерениях на МЭЦСС;

- вычислительная программа СТ,101 для персонального компьютера, позволяющая инженерам-разработчикам систем связи рассчитывать по предложенной в работе радиофизической модели атмосферы требуемую статистику ослабления радиоволн на любой радиотрассе в произвольной точке территории СССР.

Эти результата могут найти применение в ряде организаций промышленных министерств и ведомств пси проектироьании (в тем числе и агтематаэфовзаном»• различных радиотехнических, систем, работающих в атмосферо.

Реализация результатов работы заключается в передаче заинтересованным организациям копии этой вычислительной программы вместе с инструкциями по ее применению. Имеются два подтверждения об использовании результатов, • полученных в работе, на кафедре метеорологии Томского госуниверситета и НЖРФ ж. А.А. Расплетина. В настоящее время ведутся переговоры о продаже модели атмосферы 01101 в другие заинтересованные организации.

Апробация результатов. Основные результаты исследований, изложенные в диссертации, докладывались на I (Москва, 1982) [4], II (Фрунзе, 1986) [101 и III (Харьков, 1989) [23-25] Всесоюзных школах-симпозиумах по распространению ММ и СБММ волн в атмосфере,

на XIV (Ленинград, 1984) [7-81 и XV (Алма-Ата, 1987) [17-183 Всесоюзных конференциях по распространению радиоволн, на Мевдународном семинаре ООН по проблемам космической связи для развивающихся стран (Москва, 1987) [15), на заседании 5-ой Исследовательской комиссии МККР (Женева, 1989) Г263, 40-ом конгрессе МАФ [28J. Основные результаты по теме диссертации опубликованы автором в 24 статьях и трудах симпозиумов и конференций, а также в 3 препринтах и в одной монографии, и приведены в диссертации отдельным списком в хронологическом порядке. Необходимо отметить, что все работы (кроме одной) выполнены и опубликованы с 1981 по 1989 год.

Диссертация состоит из Введения, 10 глав, 47 параграфов. Заключения, двух списков литературы (авторской и цитируемой), двух. Приложений и содержит 200 страниц текста, 19 таблиц на 18 страницах, 105 рисунков на 105 страницах, списка цитируемой литературы из 150 наименований на 13 страницах и авторской - на 3 страницах. Общий объем работы - 367 страниц.

На защиту выносятся следующие результаты исследований автора.

I. Развитие методов расчета вероятностных распеределений ослабления радиоволн СМ и ММ диапазонов в атмосферных метеоявлениях, состоящее:

а) в количественной оценке отличия коэффициентов ослабления радиоволн в . реальном дожде от рекомендованных Международным консультативным комитетом по радио (МККР) на разных частотах в зависимости от близости пункта наблюдения к морю,

б) в разработке методов расчета долговременной статистики ослабления радиоволн в снегопаде на основе анализа как имевшихся, так'и вновь полученных автором экспериментальных данных;

в) в- разработке метода расчета долговременной статистики

ослабления радиоволн в тумане на основе анализа имевшихся и вновь полученных экспериментальных данных;

г) в разработке метода расчета долговременой статистики ослабления радиоволн в мощном конвективном облаке на основе анализа имеющихся данных;

д) в разработке метода оценки вариаций молекулярного поглощения радиоволн за счет естественных вариаций метеопараметров атмосферы и в определении по экспериментальным данным требующихся для этого коэффициентов;

е) в разработке нового подхода к оценке границ возможных отклонений реальных среднегодовых распределений ослабления относительно рассчитанного распределения, причем эти границы были получены на основании анализа первых для условий СССР экспериментальных данных, описывающих естественную климатическую изменчивость условий распространения год от года, и анализа погрешностей применяемых методов расчета;

ж) в разработке метода расчета вероятностного распределения ослабления радиоволн на приземной трассе из-за явления многолучевости при образовании атмосферных слоев с учетом диаграмм направленности приемо-передающих антенн.

2. Банк данных, содержащих регионально - сезонные параметры повторяемости атмосферных явлений по территории СССР, созданный путем анализа и обработки имеющихся метеорологических данных, и позволяющий учитывать климато-географические особенности местности при проектировании систем связи.

3. Радиофизическая модель атмосферы вы 01 для расчета статистики ослабления радиоволн СМ и ММ диапазонов на приземных, наклонных и спутниковых линиях связи, включающая в себя как методы расчета ослабления радиоволн в доздях, снегопадах,

туманах и мощной кучевой облачности, так и информацию о регионально - сезонной повторяемости параметров этих атмосферных явлений по территории СССР.

Совокупность сформулированных и обоснованных в диссертации положений представляет собой основу развивающегося направления радиофизических исследований - моделирование условий распространения СМ и МЫ волн в неоднородной атмосфере на основе полученной к настоящему времени информации с целью учета и прогнозирования влияния атмосферы на работу различных радиотехнических систем.

Личный вклад автора заключается в формулировке и постановке задач исследований, в проведении теоретических исследований и расчетов по радиофизическому моделированию атмосферных явлений, в разработке общей идеи и практическом создании измерительных комплексов и отдельных уникальных приборов для регистрации параметров атмосферных явлений, влияющих на затухание радиоволн, в разработке методик и программ экспериментов, в руководстве -и непосредственном участии в проведении долговременных натурных измерений на полигонах МЭЦСС, в обработке полученных данных и их последующей интерпретации, в создании модели атмосферы и итоговой вычислительной программы ИЛ01, а также в ее отладке.

Часть измерений была выполнена на аппаратуре МЭЦСС, разработанной специалистами из НИИ Радио Министерства связи СССР совместно со специалистами из НРБ, ГДР, ПНР, ЧССР и размещенной на полигонах в г.Дубне (Московская обл.) и пос.Головинка (Краснодарский край).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении отмечена актуальность и указана цель исследований, перечислены элементы новизны работы, приведены основные защищаемые

положения л иглоаеио краткое содержание диссертации. Материал, Щ'р-дстзалонныЯ з диссертации, разбит на три части. В пэрвой части ;глош с первой по пятую) списываются некоторые существующие и нозче, предложенные автором, методики прогнозирования статистики ослаблешш радиоволн на трассах связи, включая радиофизические модели таких мвтесявлений, как дождь, снегопад, конвективная облачность и туман, которые необходимы для создания расчетной модели атмосферы. Во второй части ^главы с шестой по восьмую) приводится описание экспериментальной аппаратуры, результаты долговременных натурных измерений нэ полигонах МЭЦСС и интерпретация этих результ"1сз с целью ¿ыясйзнич применимости существующих; радиофизических моделей атмосферных мэтеолвлензйт I! кетодоз сасчета по ним статистики ослабления радиоволн применительно к условиям СССР. Третья часть (главы девятая а десятая) содержат описание отдельных частей предлагаемой комплексной радиофизической модели атмосферы для проведения требуемых расчетов статистики сслаблния радиоволн.

Первая глава посвящена общему описанию эффектов ослабления радиоволн исследуемого диапазона в чистой (свободной от гидрометеоров) атмосфере за счет молекулярного поглощения ¡параграф 1.1) и из-за аномалий показателя преломления воздуха в приземном слое ¡параграф 1.2). 3 них приведены основные исходные соотношения для расчетов и кратко описаны физические механизмы, приводящие к осла-'л о таю радиоволн. Отмечается, что в случае молекулярного поглоще— ".*.-; ."•-•ленам остался вопрос о езече-т? пзр.г'чэтрсв вероятностного раопределения кээффациента погловеаля тм за д.'ггтАзьяай период из-за естественных вариация мэтеопараметров атлюсфеш. При анализе влияния аномалий показателя преломления воздуха на ослабление радиоволн на приземных трассах отмечается кэдостзточность

количества данных для сравнения расчетных формул с результатами экспериментов, полученными для диапазона частот 10 - 40 ГГц на сравнительно коротких трассах в 10 -20 км.

Вторая глава диссертации посвящена вопросу прогнозирования статистики ослабления радиоволн в дождях. Радиофизическую модель дождя, также как и любую другую модель атмосферных гидрометеороз, можно разбить на три независимые части: микроструктурную (т.е зависимость коэффициента ослабления 7Н радиоволн в дожде от температуры и концентрации капель и их распределения по размерам), пространственную (т.е. изменчивость интенсивности дождя вдоль трассы распространения) и верятностную (т.е. повторяемость дождей различной интенсивности в данной местности). В параграфе 2.1 проводится анализ предложенных различными авторами значений коэффициентов к и а в зависимости 7К = Ыр~, где Я - интенсивность дожда. Отмечается, что при оценках 7Е известные модельные распределения капель дождя по размерам п(Б), представляющие собой результат усреднения, не дают возможности оценивать разброс значений тн за счет естественных отличий индивидуальных распределений п(Б) от средних (модельных).

В параграфе 2.2 проводится сравнение между собой различных моделей пространственного распределения интенсивности дождя в ливневой зоне, предложенных многими авторами. В сравнении участвуют и данные, полученные автором для некоторых городов ССОР 11,2]. Основной вывод из этого анализа заключается в том, что эта часть радиофизической модели дождя является наименее проработанной, поскольку модели, предложенные различными авторами, дают существенно отличные друг от друга результаты, и требуется проведение специальных экспериментов по уточнению этой зависимости и выявлению ее климатических особенностей.

В параграфе 2.3 рассматриваются различные аппроксимирующие зависимости , предложенные для описания интегрального вероятностного распределения интенсивности дождя Р(Я^Я ). Выбор наиболее подходящих аппроксимаций должен проводиться в каждом конкретном случае по экспериментальным распределениям интенсивности довдя.

Результаты параграфов 2.4 и 2.5 дают представление о точности различных методов расчета статистики ослабления радиоволн Р(А^А±) .на приземных и спутниковых трассах. Сравнительный анализ 10 методов проводился с использованием как банков данных Международного консультативного комитета по радиосвязи (МККР или СС1Й) [7,9], так и данных отечественных измерений [20]. Делается вывод о том, что среди известных методов пока нельзя выбрать наилучший, одинаково пригодный для всех условий, и поэтому при проведении соответствующих расчетов целесообразно пользоваться несколькими методами с последующим усреднением расчетных кривых Р(АЫ1). В качестве таких методов рекомендуется, например, применять методы П.Мизма, Р.Крей-на и МККР, поскольку они дают наименьшие ошибки при сравнении среднегодовых расчетных распределений с экспериментальными распределениями, содержащимися в банках данных МККР. Методы расчета, разработанные в СССР (например, Е.А.Лариным или А.И.Калининым),' дают больше ошибки. Выбор именно тех трех, упомянутых выше методов, оптимален еще и потому, что они различны по своей сути: метод Мизма основан на радиофизической модели довдя, метод Крейна является полуэмпирическим, а метод МККР - чисто эмпирическим. Именно применение трех, принципиально разных методов, увеличивает достоверность прогноза.

Завершается глава параграфом 2.6, где предлагаются расчетные формулы для оценки статистики ослабления радиоволн на космических трассах с очень малыми углами места (от 4° до 10°). • Идея расчета

заключается в разбиении такой длинной трасса на п участков протяженностью 20 - 30 км, на каждом из которых расчет распределяй.-! Рп(Л^1) проводится по методу МККР с учетом того, что парамзтсу и Д0 01, описывающие вероятностное распределение интенсир.н^ст^ дождя, могут быть различными на разных участках трассы. После этого проводится суммирование распределений ?п для разных участков в предположении их статистической независимости.

Третья глава диссертации посвящена вопросу прогнозирования статистики ослабления радиоволн в снегопадах, который до настоящего времени разработан очень мало, в первую очередь из-за отсутствия достаточного числа экспериментальных данных С12]. В параграфе 3.1 собраны все известные из литературы данные, как экспериментальные, так и расчетные (при аппроксимации снежинок сферами), касающиеся величин коэффициента и, который фигурирует е зависимости между коэффициентом ослабления радиоволн в снегопаде и эквивалентной (по количеству жидкой воды) интенсивностью снегопада I : 73 = пГэ- Приводится зависимость величины я от частоты радиоволн, распространяющихся в снегопаде, причем величины т являются средними для снегопадов с разл1!чным влггосодэржанием (23). Из анализа этой зависимости следует, что аппроксимация снежинок сферами может оыть приемлема для радиоволн с частотами не более 30 ГГц, а выше этой частоты рекомендуется пользоваться величинами и, полученными из экспериментальных данныг.

Параграф 3.2 посвящен вопросу пространственного распределения интенсивности снегопада. Для этой цели применялся условно-Еероят-ностный подход при анализе данных о пространственном распределении снегопадов, полученных с помощью метеорологического радиолокатора ШРЛ) в ЦАО (г.Долгопрудный) [19]. Идея подхода заключалась в следующем: вели на одном трехкилометровом участке по радиусу зоны МРЛ

(длина участка определяется разрешающей способностью ¡,-!РЛ по дальности) идет снегопад с интенсивностью I , то какова вероятность того, что на соседнем (к периферии зоны обзора. МРЛ) участке Судет идти снегопад с интенсивностью Г^ ? Анализ 890 карт зон обзора МРЛ со снегопадами в период 1985-87 гг. позволил получить двумерную гистограмму РуСЛ(11|1и провести ее аппроксимацию аналитическими выражениями [19], что понадобилось в дальнейшем при разработке методов прогноза статистики ослабления радиоволн в снегопадах.

Е параграфе 3.3 собраны сведения о вероятностном распределегат снегопадов с различной интенсивностью. Это распределение хорошо аппроксимируется выражением Еида: Р(ГЯ1) = ?о*ехр(-бГ1), которое было предложено Е.А.Лариным и подтверждается экспериментально в ряде работ. Однако, численные значения параметров Ро и б для различных регионов навей страны неизвестны.

В параграфе 3.4 излагаются предложенные автором два метода расчета статистики ослабления радиоволн з снегопадах, один из которых основан на условно-вероятностном подходе [19], а второй является чисто эмпирическим и по форме аналогичен методу МККР для до:кдей, но с другими значениями коэффициентов [14]. Сравнение расчета с экспериментальными данными проводилось по результатам японских исследователей, поскольку аналогичные данные для условий СССР отсутствовали.

й четвертой главе рассматриваются вопросы прогнозирования гтйтйокясн ослабления радиоволн в туманах п нощшх конвективных облаках. Влияние этих метеоявлед'.йл слабо заметно в широко исследуемом ссЛчас на практике диапазоне частот радиоволн 10 - 40 ГГц, но Судет значительным для радиоволн с частотам! более 70 - 80 ГПТ. В параграфе 4.1 рассматриваются мпсроструктурнне части радиофизи-

ческих моделей облаков и туманов. Расчет коэффициентов ослабления радиоволн 7С проводится в Рэлеевском приближении: 7С = Kq, где q - водность тумана или облака. Поскольку типичные размеры водных капель менее 30 мкм, это приближение справедливо, и хотя в мощных облаках встречаются сверхкрупные капли, их концентрация очень мала н на величины 7С они практически не влияют. Так как на практике водность туманов измеряется редко, а гораздо чаще измеряется метеорологическая дальность видимости ¿ы (или коэффициент ослабления оптического излучения а), то возникает необходимость пересчета значений Зк в q. Опубликованные данные показывают, что зависимость <?(SM) имеет большой разброс и требуется проведение специальных экспериментов по ее уточнению.

В параграфе 4.2 описывается пространственная радиофизическая модель мощного конвективного облака, созданная в iI6J на основанш целого ряда оригинальных работ и предназначенная для расчета долговременной статистики ослабления радиоволн на космических трассах. Так облако представляется е виде цилиндра с высотой Я и диаметром основания D, причем D<* 5Я дня облаков типа СЪ и Я для облаков типа Си cong. Распределение водности по вертикали (ось z в км) задается в виде q(z)=--Bz(H-z), где коэффициент В связан с максимальной Водностью облака qm, которая, е свсю очередь, зависит от толщины облака и температуры его нижней границы Тнг. В горизонтальной плоскости распределение водности по сечению облака принимается как q(p) = I-(2p/D)r\ где р - расстояние от центральной оси облака. Температура "в облака линейно падает с высотой как Т(а) = Тщ, - 6z. Ослабление рассчитывается только в жидкокапельной части облака, максимальная толщина которой находится из условия ТСЯ^) > -20°С. Что касается тумана, то его пространственная модель принимается такой: q = const на расстояниях порядка длин трасс призем-

ных линий связи (менее 20 км) и для высот от 0 до 200 м.

В параграфе 4.3 рассматривается вероятность появления туманов с различной оптической плотностью и метод расчета долговременной статистики ослабления радиоволн в них. Для аппроксимации вероятностного распределения Р(3М^) предлагается лог-нсрмальное распределение ИЗ], а метод расчета изложен в [14]. Идея метода заключается в том, что по заданному значению ослабления А± на трассе определяется требующееся для этого значение водности тумана и соответствующее значение после чего вероятность превышения этого значения Р(А^А%) определяется как вероятность Р(Би^З'1).

В параграфе 4.4 рассматриваются вопросы вероятностной части радиофизической модели мощных облаков и прогнозирование ослабления радиоволк в них. Подробно эти вопросы были рассмотрены в работах [14,16]. Вероятность появления облаков с различной толщиной оценивалась по данным самолетного зондирования, выполненного Л.С.Дубровиной, э идея расчета - вычисление вероятности пересечения одиночным облаком радиотрассы таким образом, чтобы ослабление в облаке было больше чем А]. При этом не учитывается балльность, т.е. закрытость небосвода облаками. Сравнение расчетных оценок по этой модели с экспериментальными данными о средних значениях ослабления-радиоволн в облаках дает тог жэ порядок величин. В этом параграфе предлагается и другой, чисто эмпирический метод расчета статистики ослабления радиоволн, который уже учитывает реальное покрытие небосвода облаками. На основании анализа результатов экспериментальной работы американских ученых можно рассчитать е,, - коэффициент, равный отношению ослабления радиоволн на частоте Р и на частоте 15 ГГц. Тогда справедлива расчетная формула: А^ ^ = дс/^гс -в,

где А? тэ ~ ослабление радиоволн с частотой Р под углом места ■& во Есей толще атмосферы, 415 - зенитное ослабление радиоволн

на частоте 15 ГШ. Вероятностное распределение ослабления радиоволн с частотой 15 ГГц в облаках для выбранного места можно получить по данным радиометрических наблюдений. Если они проводятся на другой частоте или под другим углом места, то требуется некоторая модификация расчетной формулы и данных о величинах

Завершается глава параграфом 4.5, где проводится расчетная оценка ослабления радиоволн в системе "дождь + облако". Расчеты проводятся на основании данных В.В.Калашникова и А.Г.Горелика о связи водозапасов облака и выпадающего из него дождя. Оценки показывают, что вклад ослабления в облаке весьма существенен при малых интенсивностях дождя. Например, для частоты 15 ГГц и интенсивности дождя менее 2,5 мм/ч отношение ^об^дож пРевышает единицу. Аналогичные данные, подтверждающие этот вывод, были получены экспериментальным путем на полигоне в НИРФМ. Влияние облачности необходимо учитывать при сравнении расчетных и экспериментальных распределений ослабления радиоволн в дождях на спутниковых трассах, что может быть сделано путем коррекции экспериментальных данных в области малых ослаблений.

В пятой главе рассмотрены дополнительные причины, вызывающие ослабление радиоволн на трассах связи, но для моделирования которых и моделирования вносимого ими ослабления данных пока еще недостаточно. Параграф 5.1 посвящен ослаблению радиоволн в пылево - песчаных бурях, характерных для засушливых и пустынных районов, где влияние таких бурь на надежность связи на приземных линиях сравнимо с влиянием дождя. Коэффициент ослабления радиоволн сильно зависит от влагосодержания частиц, данных о котором в природных условиях практически нет. Данные о пространственных и вероятностных характеристиках этого метеоявления также отсутствуют.

Ь параграфе 5.2 приводятся отдельные, отрывочные данные об

ослаблении радиоволн в слое осадков, образующемся на защитных покрытиях или открытых элементах антенн. Оно зависит от мнегих факторов и в случае дождя составляет единицы дБ для антенн диаметром I м. В случае влажных снегопадов оно может быть существенно больше.

Параграф 5.3 содержит некоторые сзедения об ослаблении радиоволн в граде, но для создания радиофизической модели этого явления их пока недостаточно.

Шестая глава посвящена описанию комплексов уникальной измерительной аппаратуры, с помощью которой проводилась регистрация ослабления радиоволн на реально действующих трассах и регистрация параметров тех метеоявлений, которые вызвали это ослабление. В параграфе 5.1 описывается агатное оборудование Международного экспериментального центра спутниковой связи (МЗЦСС) "Дубна - Интеркосмос", которое включает в себя следующие основные узлы:

- линия сеязи "Земля - геостационарный ИСЗ - Земля" на частотах 14/11 ГГц с углом места 12° для г.Дубны и углом места 18° для г. Сочи;

- наземные трассы, одна из которых имеет протяженность 12,6 км и работает на трех частотах 11,5, 19,2 и 29,2 ГГц по азимуту направления на ИСЗ, а другая имеет протяженность 0,7 км и работает на частоте 19,2 ГГц;

- измерители интенсивности дождя на обоих концах длинной трассы и в одном промежуточном пункте, измеряющие среднеминутную интенсивность дождя в диапазоне от 3 до 160 мм/ч с погрешностью около 100% на нижнем пределе;

- комплекс регистрации и обработки результатов измерений, фиксирующий только статистические распределения измеряемых величин. Эксперименты по регистрации ослабления радиоволн на МЗЦСС прово-

дятся круглосуточно год за годом. Хотя они начата с 1983 г., достоверная статистика затухания радиоволн и интенсивности дождей получена, начиная с 1985 г. по настоящее время.

В параграфе 6.2 приводится описание уникального автоматизированного комплекса для измерения параметров докдей, снегопадов, туманов я грздиента показателя преломления воздуха, созданного в ИРЭ АН СССР и установленного на МЭЦСС е г.Дубна [18,251. Измеряемыми величинами являются:

1) временной ход ослабления радиоволн на двух приземных трассах;

2) временной ход ослабления радиоволн на космической трассе;

3) интенсивность дождя на удаленном конце трассы, причем изменение способа регистрации сигнала позволило расширить динамичосглй диапазон прибора и регистрировать интенсивности дождя, начиная с 0,2 - 0,3 мм/ч;

4) интенсивность довдя на ближнем конце трассы, причем измерения проводились с помощью разработанного в ИРЭ плювиографа емкостного типа с динамическим диапазоном от 0,5 до 250 мм/ч [252;

5) концентрация капель дождя и их распределение по размерам, которые измерялись с помощью созданного в ИРЭ фотоэлектронного прибора-счетчика по 32 фракциям диаметров от 0,5 до 8 мм [225;

6) прозрачность атмосферы в оптическом диапазоне, которая регистрировалась с помощью Не-Ие лазера с Я.^0,63 мкм на трассе длиной 30 м с отражением [8];

7) концентрация капель тумана и их распределение по размерам, которые измерялись с помощью фотоэлектронного датчика 18] по 32 фракция;,! радиусов капель в диапазоне от 0,5 до 30 мкм;

8) эквивалентная интенсивность снегопада, регистрируемая с помощью емкостного плювиографа ИРЭ, сливная воронка которого подогревалась электротоком для быстрого таяния попавших в нее снежи-

кок [25], в диапазоне иктзнсивностей от 0,3 до 15 мм/ч;

9) концентрация снежинок и их распределение по размерам, причем измерения выложились с помощью специального фотоэлектронного прибора, также разработанного в ИРЭ, по 32 фракциям видимых характерных размеров от 0,5 до 16 мм (251;

10) давление, температура, относительная влажность воздуха и скорость ветра, причем измерения температуры и влажности воздуха проводились в двух точках, разнесенных по высоте на 30 м.

Система регистрации измеряемых величин была реализована в стандарте КАМАК с управлением от микроэвм. С целью выяснения климатических особенностей зон дождя параметры 4) и 5) измерялись и на берегу Черного моря (70 км совернее г.Сочи), для чего была изготовлена автономная система регистрации.

В параграфе 6.3 приводится описание датчиков для измерения параметров дождей и снегопадов, разработанных в ИРЭ АН СССР при непосредственном участии автора. В параграфе 6.4 сформулированы цели проведения экспериментов и оцениваете по полученным данным радиофизические параметры.

В седьмой главе содержатся результаты, полученные при натурных экспериментах в г.Дубна и г.Сочи. Параграф 7.1 посвящен экспериментальным данным по статистике ослабления радиоволн на приземной трассе длиной 12,6 км тхо годам, причем статистика разделяется по вызвавшим ослабление причинам: дождь, снегопад, многолучевость. Отмечается изменение сравнительного вклада этих причин в общее ослабление с ростом частоты. Так для II ГГц наиболее частые и сильные ослабления сигнала обусловлены многолучевостью, е то время как для 29 ГГц оии обусловлены довдями. Впервые для условий СССР оценены относительные вариации ослабления ШАСр, которые для всех причин и исследуемых частот составляют <* ±20% от среднего значения

при различных уровнях вероятности. Эти величины и используются в дальнейшем при определении границ возможных вариаций реальных распределений относительно расчетного.

В параграфе 7.2 приводятся экспериментальные данные о вероятностном распределении ослабления радиоволн на космических трассах ИСЗ - Дубна и ИСЗ - Сочи. К сожалению, они получены, начиная с 1987 г., поэтому оценка относительных вариаций ослабления по этим данным пока не правомерна. Усредненные распределения получены отдельно для теплого и холодного периода года, что дает возможность провести их сравнение с расчетами по различным методикам.

В параграфе 7.3 на основании экспериментальных данных анализируется возможность оценки дисперсии вероятностного распределения коэффициента молекулярного поглощения радиоволн 7 за длительный срок (месяц, квартал), которое обусловлено естественными вариациями температуры Г, давления Р и абсолютной влажности воздуха V за этот срок. Предлагается формула, связывающая отношение дисперсий к среднему значению исследуемых величин: 0^/7 = С-ар/Р + £-ог/Т + %-а^/Щ. Неизвестные значения коэффициентов и % находились из решения системы 10 уравнений (соответствующих различным месяцам года) методом наименьших квадратов. Эти значения получены в диссертации для 15 частот в диапазоне 10 - 300 ГГц. Таким образом, зная средние значения и дисперсии распределений Р,Т и (У, с помощью вышеприведенной формулы можно оценить а^ и, тем самым, найти вероятностное распределешэ Р(7^7±), аппроксимируя его нормальным распределением.

В параграфе 7.4 содержатся данные по вероятностному распределению градиента показателя преломления воздуха на нижних 30 метрах приземного слоя, полученные за летне-осенний период года в пункте

приема сигналов на приземной трассе. Это распределение аппроксимируется двумя нормальными распределениями отдельно для положительных и отрицательных значений grad N, причем значения дисперсий этих распределений близки к известным из литературы для этого климата, а средние значения отличаются, что, возможно, вызвано локальными особенностями пункта наблюдения.

Параграф 7.5 содержит результаты измерений распределений капель дождя по размерам и результаты оценок коэффициентов ослабления радиоволн по этим распределениям. Для анализа было выбрано около I25Ü распределений для г.Дубны и около 820 распределений для г.Сочи. Их обработка проводилась двумя путями:

1) усреднение нескольких распределений для фиксированных значений интенсивности дождя R и аппроксимация этих усредненных распределений модельными с определением зависимости параметров аппроксимирующих распределений от величины R;

2) расчет значений Я и коэффициента ослабления радиоволн на заданной частоте для каждого индивидуального распределения капель и последующий поиск методом регрессионного анализа по массиву точек 7к(й) значений коэффициентов £ и а в выражении тр = klf1.

Для аппроксимации усредненных реальных распределений капель дождя наилучшим оказалось лог-нормальноэ распределение

NT Г (ZnD - IriD) -1

n(D) = __S-exp \---s—— \ •

v2iT oD l 2 o2. J

параметры которого зависят от интенсивности дождя в условиях

г.Дубна как

ZtiD = -0,451 + 0,109-Inf?,

ГО

а2 = 0,124 + 0,075-1пй, Nr = 220-й °*275 ,

в в условиях г.Сочи как

1пй = -0.634 +• 0,115 -InR,

Ю

О2 =0,144 + 0,021-1пй, NT = 320-Я 0,495 . Значения & и а по нашим данным отличаются от рекомендованных МККР в области частот более 60 ГГц,'причем явно прослеживаются климатические особенности. Это вызвано тем обстоятельством, что для условий г.Дубны наблюдается существенно меньше мелких капель (D < 1,0 - 1,5 мм), чем в приморских условиях, поэтому для г.Дубны зависимость 7r(F) от частоты радиоволн при фиксированном й вдет ниже, а для г.Сочи идет выше, чем та, что рекомендована МККР [22,263. Эти результаты находятся в соответствии с данными зарубежных исследователей.

В параграфе 7.6 содержатся результаты сценок пространственного распределения интенсивности в зоне дождя в горизонтальной плоскости. Они выполнены на основании анализа временного хода R(t) в предположении постоянства скорости переноса ливневой ячейки через точку наблцдения (V = 10 м/с). Это распределение принималось в виде й(р) = Hjj-exp £ - (p/pQ)n j, где параметр п принимает значения I, 2 или », ai^- максимальная интенсивность дождя, зарегистрированная при прохождении ливня. Анализ показал, что ближе всего к экспериментальным данным это выражение при n = I, и значения параметров при этом составляют р0 = 1,61-йц"0'25 для г.Дубны и р0 = 1,15-Лц"0'1л для г.Сочи, что по порядку величин совпадает с данными итальянских исследователей, предложивших эту зависимость. При п - 2 значения параметров получились равными р0 = 2,0-Ям~°'2'1 для г.Дубны ир„= 4,9-Rjj-0'44 для г.Сочи. Эти значения отличаются от предложенных А.И.Калининым: р0 = ЮО-йщ-0'5, и .вероятно,

коэффициент 100 у него существенно завышен. При п = т выражение Я(р) вырокдается в зависимость диаметра зоны однородного докдя от его интенсивности. Интерпретация экспериментальных данных численно подтверждает в какой-то мере модель ячейки дождя, предложенной П.Мизмом, причем при одинаковой интенсивности дождя размеры ячейки в г.Сочи меньше, чем в г.Дубне.

В параграфе 7.7 проводится аппроксимация экспериментальных среднегодовых распределений Р(Й>ДА) для условий Дубны и Сочи с помощью выражений, предложенных различными авторами. Наилучшее соответствие с экспериментальными данными даэт выражение вида а-ехр(-ий1). Почти не уступает ему выражение, предложенное Е.А.Лари-

ным:

?0•ехр [-1,66'(Я±/Н0) ' ], а третьим по точности является лог-нормальное распределение.

Параграф 7.8 посвящен вопросу о параметрах радиофизической модели снегопада, полученных в результате наших натурных измерений. Оценка величин коэффициента т (см. параграф 3.1) на частотах II, 19 и 29 ГГц проводилась двумя способами. По первому из них снежинки аппроксимировались сферами, их распределения по диаметрам Орались по данным наших измерений, показатель преломления снежинок определялся для трех различных влагосодержаний по формулам Ш рассчитывались величины 73 и 1э, после чего определялось среднее значение т для фиксированной частоты радиоволны при различных величинах Гэ и Ри. По другому методу из данных о статистике ослабления радиоволн на приземной трассе в зимний период года на трех частотах, решая обратную задачу, определялись вероятностные распределения интенсивности снегопада Р(Г>11). Чтобы они слились в одно распределение (как и должно быть) требуется коррекция значений т для частот II и 19 ГГц. Оказалось, что величины т, получаемые раз-

ными способами, близки друг к другу, причем значения т для частоты II,Б ГГц примерно на порядок больше того значения, которое было получено, в параграфе 3.1, исходя из анализа опубликованных данных.

Оценки вероятностного распределения интенсивности снегопадов по данным оптических измерений показали, что ход этой зависимости близок к описанному в разделе 3.3, но неоднозначность пересчета коэффициента ослабления видимого излучения а в интенсивность снегопада 1э, зависящая от влагосодержания снега Ри, затрудняет поиск численных значений. Можно указать только возможные границы величин 1Э для фиксированных значений вероятности: от 0,29*а до 0,48*а. Что касается данных о размерах зоны снегопада, то их было получено довольно мало. В предположении постоянства скорости переноса зоны енегопада (так же, как и в случае дождя У0 = 10 м/с) х. ^акюрные. размеры зон порядка 3 - 9 км для 1э=0,5 мм/ч и порядка 0,6-3 км для 1э= 3 мм/ч.

В параграфе 7.9 рассматриваются параметры радиофизической модели тумана, полученные по данным натурных измерений. Регистрируя концентрацию и распределение капель тумана по размерам, можно рассчитать величины водности д и коэффициента ослабления а на волне 0,63 мкм, после чего перейдя к величинам Би и аппроксимируя массив точек Я(3М) зависимостью д = получаем значения коэф-

фициентов 0,027 г/м3 и р* 1,1, которые не противоречат данным, опубликованным в литературе. Повторяемость туманов различной интенсивности в различные сезоны года хорошо аппроксимируется лог -нормальным распределением, как было предложено в разделе 4.3.

В восьмой главе проводится интерпретация полученных экспери-" ментальных данных и модификация радиофизических моделей метеоявлений и методик расчета статистики ослабления радиоволн. Параграф

8.1 посвящен влиянию дождей. Сравнение экспериментальных распределений с различными, расчетными методиками для приземных трасс показывает, что наилучшую точность для всех трех частот имеет метод Крейна, за ним идет метод МККР, а за ним метод Мизма. Определены коэффициенты для пересчета среднегодовой статистики ослабления в статистику для наихудшего месяца для приземных трасс, значения которых несколько отличаются от рекомендованных МККР. Что касается прогноза статистики ослабления радиоволн для спутниковых трасс, то хорошее согласие с экспериментальными данными для г.Сочи дает метод Мизма, а остальные два несколько хуке. Для г.Дубны все расчетные методики дают близкие друг к другу значения ослабления для фиксированных процентов времени, которые систематически меньше, чем полученные экспериментально. Это может быть вызвано, во-первых, влиянием облаков, не дающих осадков (в области ослаблений менее 4 дБ), а, Ео-вторых, смачиваемостью параболоида антенны дождем.

Итак, три выбранных, совершенно различных метода прогноза статистики ослабления радиоволн в дождях дают приемлемые результаты для условий СССР и их можно использовать при расчетах надежности функционирования линий связи. Причем для большей достоверности целесообразно использовать все три метода, усредняя полученные рассчитанные вероятности в кавдом методе для одних и тех же значений ослабления, и это усредненное распределение является прогнозом. Что касается оценки возможных вариаций (отклонений) реальных распределений от рассчитанных значений Р(Л£4{), то они вычисляются, как корень квадратный из суммы квадратов вариаций за счет естественных причин и за счет погрешностей методов прогноза. Для приземных трасс вариации распределений, обусловленные естественны™ колебаниями в режиме выпадения дождей год от года,

составляют по нашим данным ± 20% от среднего по нескольким годам (см. раздел 7.1), а расчетные методы преобразования среднего вероятностного распределения интенсивности дождя в распределение вероятности ослабления в настоящее время дают погрешность около 1СКЕ . Таким образом, границы возможных, вариаций' ослабления при фиксированных вероятностях Р^ составляют ± 22+25% от прогнозируемой величины ЖР{).

Для космических трасс оценить естественные вариации экспериментальных распределений Р(А^А^) год от года не представляется возможным, поскольку они получены пока за малое число лет. Однако, 5-летняя статистика ослабления сигналов от того же спутника на трассе "ИСЗ - Берлин" показывает, что вариации ослабления существенно сольше и составляют ± 30-*35Ж от среднего для. фиксированных процентов времени. Учитывая, что погрешности методик прогнозирования в этом случае также увеличиваются и составляют в лучшем случае 15% , границы возможных вариаций ¡¡Л от рассчитанных средних значений рекомендуется установить как ± 33% от А{Р^).

Параграф 8.2 посвящен влиянию снегопадов на статистику ослабления радиозолн. Как уже указывалось в разделе 7.8, данные измерений 88/89 гг. потребовали провести коррекцию величин т, так что скорректированные значения стали т*., 5= 0,16 и т*д 2= 0,22 (дБ/км)/ (мм/ч). Сравнивая распределение Р(1Я1), получившееся пересчетом распределений. Р(А£А±) для приземных трасс с учетом коэффициентов я? с данными оптических измерений, получаем что оно не противоречит этим данным и численно близко к тем значениям, что соответствуют снегопадам с низким влагосодержанием. Аналогичная методика обработки вероятностных распределений Р{АЫ±) на приземных трассах за несколько предыдущих лет дает скорректированные значения т* =

0,19 и тп* = 0,25 (дБ/юл)/(мм/ч), которые несколько отличаются от данных 88/89 г.

Распределение ослабления радиоволн, полученное в зшний период года на космической трассе в г.Дубна хорошо совпадает с расчетным распределением по методу в [143, где средняя высота выпадения снегопада (3 км) и эффективная длина трассы (9,5 км) получены по соответствующим формулам радиофизической .модели снегопада. Таким образом, предлагаемые расчетные формулы позволяют прогнозировать статистику ослабления радиоволн в снегопадах.

Оценка возможных вариаций кА относительно расчетного значения проводится аналогично случаю дождей, но численные значения отличаются. Так для приземных трасс естественные колебания ослабления составляют около ± 20% относительно средних значений и, если провести аналогию с дождями, то на космических трассах вариации также должны составлять ± 30% от средних прогнозируемых величин. Но погрешности расчетных методов прогнозирования ослабления радиоволн в снегопадах оцениваются как ±35% (за ■ счет вариаций коэффициента ослабления в зависимости от преобладающего влагосодержания снегопадов в данной местности). Отсюда суммарные вариации возможных величин ослабления относительно среднестатистического прогноза составят около ±40% для приземных трасс и около ±50% для космических.

Параграф 8.3 посвящен влиянию аномалий показателя преломления воздуха на ослабление радиоволн на приземных трассах сеязи. Геометрия трассы и ее параметры таковы, что ослабление вероятнее всего вызывалось двумя причинами: отражением радиоволн от атмосферных слоев, что приводило к явлению многолучэвости, т.е. к явлению интерференции прямого и отраженного лучей, 9 также, поскольку

высоты передатчика и приемника разнятся на 10 м, отражением радиоволн от границы слоя, расположенной именно на этой промежуточной высоте, что приводило к явлению "экранировки" приемника и синхронному затуханию радиоволн на всех частотах. Сравнение экспериментально полученных распределений Р(АМ±) с расчетными формулами, предложенными МККР и А.И.Калининым, показывает, что хотя усредненные за несколько лет распределения хорошо аппроксимируются зависимостью РЫ^А ) = где Ь=* 0,1 дБ-1, частотная зависимость коэффициента К не соответствует предложенным формулам. Исходя из них, при фиксированном значении ослабления вероятность его превышения растет с росток частоты, а по. экспериментальным данным она не монотонна: К = 0,68, 0,71 и 0,5 для частот 11,5; 19,3 ц 29,2 РГц соответственно. В параграфе анализируются возможные причины такого расхождения. Это может быть: I) отличие реальных вероятностных распределений %гой N от применяемых в расчетной формуле, 2) необходимость модификации расчетной формулы двухлучевой модели, 3) учет вклада эффекта "экранировки" приемника в общее распределение РША±).

Подстановка реальных распределений ¿гай N в исходную расчетную формулу расхождения не объяснила. Модификация этой формулы заключалась в учете диаграмм направленности передающей и приемной антенн: поскольку с ростом частоты диаграммы направленности антенн уже, то область их пересечения становится меньше, и вероятность образования отражающего атмосферного слоя (в предположении равновероятности его образования в интервале высот 0 - 300 м) именно в области пересечения, также уменьшается с ростом частоты. Расчет по модифицированной формуле лучше соответствует эксперименту, чем по исходной формуле, но полного совпадения также не получается. И,

наконец, для учета эффекта "экранировки" приемника также предложена формула, полученная в тех :ке приближениях, чго и формула A.M. Калинина.

Главы девятая и десятая посЕящены описанию радиофизической м;;,т\а-! атмосферы для прогноза вероятностных распределений ослабления радиоволн ка трассах связи. Е параграфе 9.1 приводятся обиде сведения об этой модели и разработанной на ее основе расчетноп ксмпьктс-рюй программ? GL101. Эта радиофизическая модель co'rv") путем шоора подходящ;« для условия СССР а-r: дик rvi •;•! .• ки ослабления радиоволн в различных метеоявлениях и ил ■•■■■ •

пержентальных данных, полученных при многолетних и:*.:• •:•-•.•.;•.-... ... политоп« ¡¿;ЦСС в г.Дубна. Крсмо того, оо неотъемлемой частью является банк данных о повторяемости различных мэтеоявлений по территории СССР, полученный анализом и переработкой имеющихся метеорологических данных [231. Ка рисунке, помещенном в конце автореферата, представлена упрощенная блок-схема этой модели к расчетной программы GL101 вместе с необходимыми пояснениями.

Ограничениями при расчетах по данной программе являются:

- угол места космических трасс должен быть более 8°, а длина приземных трасс не более 25-30 км;

- дополнительное ослабление, вносимое осадками, которые попал! на защитные купола антенн, не учитывается при расчетах юно может составлять несколько дБ);

- рефракция и деполяризация радиоволн не рассчитываются;

- для приземных трасс не учитывается ослабление радиоволн, вызванное аномалиями показателя преломления воздуха в приземном слое атмосферы.

В параграфе 9.2 описывается состав и структура банка данных

по регионально-сезонным распределениям повторяемости доящей, снегопадов, туманов к облачности с различными интенсивностями по территории СССР. Е качестве вероятностных распределений дождей по территории СССР и по сезонам года используются данные по I? пунктам, полученные по материалам Ж.Д.Алибеговой. Интегральные вероятностные распределения интенсивности дождей по этим пунктам и сезонам года содержатся в файле PDANPB, приведенном в Приложении I к диссертации. Данные о регионально-сезонном распределении вероятности снегопадов и туманов различной интенсивности по территории СССР были получены пересчетом данных о вероятностном распределении дальности видимости £>ы для 194 пунктов по территории СССР, представленных Институтом экспериментальной метеорологии. Параметры искомых распределений содержатся в файле FSS в том ке Приложении. Регионально-сезонные вероятностные распределения толщин мощных конвективных облаков для 30 городов СССР (см. раздел 4.4) содержатся в файле CIS в том же Приложении. Б заключение параграфа описывается процедура поиска по этим файлам требующихся параметров для точки с заданными координатами на территории СССР (подпрограмма PNEAE).

В параграфе 9.3 рассматриваются высотные профили метеоэлементов, • которые необходимы для расчета молекулярного поглощения. Для быстрых оценочных расчетов можно воспользоваться табличными данными для зимы и лета на широтах 45° и 60° с.ш. Для более качественных расчетов в модели используется специальная методика восстановления профилей метеоэлементов по упакованным коэффициентам разло-кения (содержащихся в файлах AX.UT.tlQ/JU.UV в том же Приложении), разработанная во ВНИИГМ11-?ЙЦД и применяемая в модели без каких либо изменений. Процесс восстановления профилей метеоэлементов осуще-

ствляется при задании широты и долгота пункта и месяца года. Он оформлен в виде подпрограммы WOSST, а управляющая ею подпрограмма VOSS подготавливает необходимые входные параметры.

В параграфе 9.4 описывается диалог с ЭВМ, в итоге которого задаются все необходимые данные для расчета статистики ослабления радиоволн. В результате расчета печатаются две таблицы. Первая из них содержит некоторые уровни ослабления радиоволн на трассе и вероятности превышения этих уровней в различных метеоявлениях в процентах от времени года или квартала, а также суммарную вероятность. Во второй таблице для заданных уровней вероятности в процентах (от I до 0,0001) печатаются соответствующие значения ослабления в дБ на трассе и границы возможных вариаций этих значений за счет естественной изменчивости климата: Amin и Пример расче-

та по программе GL101 приведен в Приложении 2 к диссертации.

Параграф 10.I содержит описание алгоритма прогноза молекулярного поглощения радиоволн и оценки параметров нормального распределения, аппроксимирующего вероятностное распределение этого поглощения.

Параграф 10.2 содержит описание алгоритма прогноза вероятностного распределения ослабления радиоволн в дождях., основанного на трех методах, и оценки вариаций этого прогноза.

Параграф 10.3 содержит описание алгоритма прогноза вероятностного распределения ослабления радиоволн в снегопадах и оценки вариаций этого прогноза.

Параграф 10.4 содержит описание алгоритмов прогноза вероятностного распределения ослабления радиоволн в облаках и туманах.

Г, параграфе 10.5 содержится списание вспомогательных алгоритмов, требующихся при расчетах по модели. Сюда включены: определе-

низ параметров лог-нормального распределения вероятности дгкугй различной интенсивности по экспериментальны?«! данным тодпрогрэ&мп CQLNDR), определение параметров я и а для расчетов коэффициента ослабления в дожде радиоволн различных частот (подпрограмма RAP), расчот геометрических параметров наклонной трассы с учетом сферичности Земли (подпрограмма ULuM), расчет геометрических параметров космической трассы для связи с геостационарным ИСЗ (подпрограмма GEOMSP), метод логарифмически-линейной интерполяции массива точек (подпрограмма А1ШГ).

В параграфе 10.6 описывается алгоритм суммирования вероятностей ослабления радиоволн в различных атмосферных ¿¡шлендах к сцан-ки суммарных вариаций прогноза с учетом весового вклада какдого явления в суммарную статистику ослабления.

В параграфе 10.7 приводятся соображения о возможной структуре радиофизической модели приземного слоя воздуха для прогноза статистики ослабления радиоволн на приземных трассах за счет аномалий показателя преломления воздуха.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ I. Вопросы создания расчетных методов прогнозирования с-^рг-ятностных распределений ослабления радиоосли и ММ дис-пззснов на различных линиях связи t атмосфере активно исследуются 'l'-i--.. -гих странах млра, На ocHocainv. :г ■ '-■.■. ■

созданных экспериментальных и с путнике г и.-' ;:;шплх связи ;

Японии, США, Западнся! Европе рагрпСаягеввтся радиофизические глодэ-•!.•:;Д!.с мегсоявлений, ялияша на затухание радиоволн (ссо-Д'.'ЖДН/, »! рзгЧСТШЬ» SfoTSJSJ ТЗК0Г0 Прогнозирования.

Ь последние несколько лет отмечается тенденция к созданию

банков метеорологических и радиофизических данных и расчетных программ для ЭВМ, содержащих теоретические и экспериментальные результаты исследований по этой проблеме.

3. Несмотря на это, в литературе пока еще нет сведений о создании комплексных расчетных радиофизических моделей атмосферы, одновременно учитывающих влияние и дождей* и снегопадов, и туманов, и мощных облаков, и газов атмосферы на ослабление радиоволн СМ и ММ диапазонов с учетом сезонно-климатических особенностей местности.

4. В СССР создание расчетных методов прогнозирования вероятности ослабления радиоволн этого диапазона в значтельной мере сдерживалось отсутствием результатов длительных натурных измерений на экспериментальных линиях связи, что не позволяло проверить применимость в условиях СССР различных методов расчета влияния дождей на ослабление радиоволн, а также влияния и других метеоявлений. Необходимость создания комплексной расчетной радиофизической модели атмосферы для условий СССР высказывалась уже давно [51, но практически к ее созданию можно было приступать только после появления результатов длительных натурных измерений.

5. Данная'работа ставила своей целью:

1) проведение как теоретических, так и экспериментальных исследований влияния атмосферных метеоявлений на вероятностные характеристики слабления радиоволн СМ и ММ диапазона, в том числе и на действующих экспериментальных линиях связи в диапазоне 10-30 ГГц на территории СССР;

2) анализ и обобщение существующих данных о повторяемости., параметров этих метеоявлений по территории СССР для создания банка этих данных;

3) создание радиофизической модели атмосферы для расчета вероятностных распределений ослабления радиоволн этого диапазона на радиотрассах в произвольной точке территории СССР.

6. В итоге работа было сделано следующее:

1) поставлены и решены задачи расчета вероятностных распределений ослабления радиоволн на трассах связи из-за влияния снегопадов, туманов и мощных конвективных облаков, включая создание расчетных радиофизических моделей этих явлений на основе анализа как имевшихся, так и вновь полученных автором экспериментальных данных;

2) проведен анализ и интерпретация экспериментальных данных по долговременной статистике ослабления радиоволн короткой части СМ диапазона на приземной и спутниковых трассах, полученных на МЭЦСС "Дубна-Интеркосмос" впервые в СССР, в результате чего проведен поиск оптимальных методов расчета такой статистики при дождях, проверены и модифицированы методы ее расчета при снегопадах и явлении многолучевости на приземной трассе, а также проведены оценки границ естественных вариаций от года к году вероятностных распределений ослабления радиоволн, обусловленных различными причинами;

3) разработан и реализован комплекс новой измерительной аппаратуры для проведения долговременных измерений параметров атмосферных явлений, влияющих на ослабление радиоволн, который включает в себя разработанные при участии автора уникальные измерительные датчики микроструктуры дождей, снегопадов и туманов. Результаты измере-

1шй, полученные за 3 года, позволили уточнить параметры радиофизических моделей исследуемых метеоявлений.

4) разработана среднестатистическая радиофизическая модель атмосферы для расчета вероятностных распределений ослабления радиоволн СМ и ММ диапазонов в осадках и водных аэрозолях на трассах связи для климатических условий СССР. Разработка этой модели потребовала поставить и решить следующие задачи:

а) районирование территории СССР по среднестатистическим вероятностным характеристикам выпадения дотаей и снегопадов и появления туманов и мощной облачности различной интенсивности,а также создание банка данных, хранящего эту информацию;

б) обобщение известных и разработка новых радиофизических моделей метеоявлений и методов расчета для прогноза статистики ослабления, причем в основу этого обобщения положены как теоретические, так и экспериментальные исследования и их интерпретация, выполненные автором;

в) суммирование вероятностных распределений ослабления, вызванных различными метеоявлениями, и оценка возможных вариаций реальных распределений ослабления относительно суммарного распределения с учетом вариаций ослабления в каждом из этих метеоявлений.

7. Полученная в результате этих исследований радиофизическая модель атмосферы необходима для разработки и создания перспективных систем связи ММ диапазона. Проведение дальнейших натурных исследований в СССР по влиянию атмосферы на ослабление радиоволн ММ диапазона позволит в будущем при необходимости уточнить эту модель

в части методов расчета вероятностных распределений ослабления радиоволн.

8. Данная радиофизическая модель является только первым шагом на пути моделирования атмосферы Земли как среды распространения радиоволн СМ и ММ диапазонов. На очереди стоит создание таких моделей для приземного слоя атмосферы, моделей для расчета фазовых и поляризационных характеристик радиоволн, моделей атмосферы для решения задач радиолокации и дистанционного зондирования [17].

ПУБЛИКАЦИИ

Основные результаты, полученные в диссертации, опубликованы в следующих работах.

1. Kolosov М.А., Pozhldaev V.N., Sokolov A.V., SuMionin E.V. The

?rediction oi millimeter radiowave attenuation in precipita-ions //I.U.C.R.M. Colloquium on the fine scale structure of precipitation and EM propagation (Nice, Oct. 1973): 1973.--v.2--

P. iv:i2-iv.18.

1CT ИЧ

2. Колосов M.A., Пожидаев B.H., Рукина A.H. Описание моделей для расчета среднестатиёской вероятности ослабления в дождях радиоволн с частотами 10-300 ГГц: Препринт ИРЭ АН СССР N 22 (325). Москва,- 1981. -56 с.

3. Колосов М.АТ, Пожидаев В.Н., Рукина А.Н. Программы расчета среднестаигческой вероятности ослабления в дождях радиоволн с частотами 10-300 ГГц: Препринт ИРЭ АН СССР N 23(326). Москва, - 1981.- 19 с.

'4. Колосов М.А., Пожидаев В.Н. Статистические модели гидрометеорного ослабления// I Всесоюзн.школа-симп.по расп. ММ и СБМН волн в атмосфере (Москва, февр. 1982г.): Тез.докл.-М., 1983.- C.I0I-I2I.

5. Колосов М.А., Пожидаев В.Н., Соколов A.B., Семенов A.A. О состоянии исследований по моделированию нейтральной атмосферы как среды распространения радиоволн // VI Всесоюзн. совещание по радиометеорол.(Таллинн, май 1982г.): Тез.докл.-Л., 1984.- С.177-184.

6. Колосов М.А., Пожидаев В.Н., Рукина А.Н. О методах прогноза статистики ослабления в дождях радиоволн диапазона 10-100 ГГц Горизонтальные приземные трассы//РЭ.-1983.-Н 8.-С.1466-1479.

7. Колосов М.А., Пожидаев В.Н. Прогнозирование вероятностей гидрометеорного ослабления СМ и ММ радиоволн// XIV Всесоюз. конф. по распростр.радиоволн (Ленинград, окт.1984г.): Тез. докл.ч. II -Л.,1984.-С.29-32.

8. Бисярин В.П., Бисярина И.П., Захарян М.В. и др. Автоматизированные методы исследования микроструктуры аэрозоля, прозрачности и метеопараметров атмосферы // XIV Всесоюзн.конф. по распр. радиоволн (Ленинград, окт.1984г.): Тез.докл.ч.II. -Л.- 1984.-СЛ17-119.

9. Ермаков В.В., Колосов М.А., Пожидаев В.Н. О методах прогноза статистики ослабления в дождях радиоволн диапазона 10-100 ГГц. Наклонные трассы // P3.-I985.-N 6.-С.1071-1079.

10. Пожидаев В.Н., Семенов А.А. Оценка вероятностного распределения ослабления ММВ в атмосфере с учетом дождя, снегопада, облачности и тумана // II Всесоюзн.школа-симп. по распр. ММ и СБММ волн в атмосфере (Фрунзе, сент.1986г.): Тез.докл. Фрунзе:Илим, 1986.- С.207-210.

11. Ермаков В.В., Пожидаев В.Н. Прогнозирование ослабления радиоволн диапазона 10-100 ГГц в дождях на горизонтальных и наклонных трассах// Электромагнитные волны в атмосфере и космическом ^СТ'00тг'::нс?Е-е ' Под ред. А.В.Соколова и А.А.Семенова.

12. Труханова Л.П., Пожидаев В.Н. О возможности прогнозирования ослабления миллиметровых и оптических волн в снегопадах на горизонтальных трассах// РЭ.-1986.-II 10.-С.1922-1929.

13. Захарян М.В., Пожидаев В.Н. Вероятность ослабления различных еолн оптического диапазона в туманах на горизонтальных трассах// P3.-I986.-N 12.- С.2324-2329.

14. Пожидаев В.Н., Соколов А.В., Методики оценки вероятности ослабления миллиметровых волн в атмосфере при наличии осадков и водных аэрозолей: Препринт ИРЭ АН СССР N 1(460). Москва, 1987.-66 с.

15. Пожидаев В.Н. Ослабление радиоволн с частотами более 10 ГГц на спутниковых и приземных линиях связи // Междун.семинар ООН по пробл. космич. связи (Москва, 1987г.): Сб.докл.-М.,1987.С.12-15.

16. Пожидаев В.Н. Оценка вероятности ослабления миллиметровых волн в конвективных облаках// P3.-I987.-N 7.-С.1533-1536.

17. Аганбекян К.А., Ефременко В.В., Зражевский А.Ю., Пожидаев В.Н. и др. Методология моделирования атмосферы для численных экспериментов по распространению СМ и ММ волн //XV Всесоюзн. конф. по распр. радиоволн (Алма-Ата. окт.1987г.):Тез.докл. М.:Нэука, 1987. С.297-298.

18. Захарян М.В., Корнилов Л.Н., Пожидаев В.Н. и др. Наземные измерения параметров осадков при радиофизических исследованиях в атмосфере //XV Всесоюзн.конф. по распр. оагаоЕолн

(Алма-Ата, окт.1987г.): Тез.докл.М.:НаукаЛ987.С.265.

19. Пожидаев В.Н.,Труханова Л.П..Хайкин М.Н. Условно-вероятностный подход к прогнозированию статистики ослабления радиоволн в снегопадах на горизонтальных трассах// P3.-I989.-N 5.-С.903-

20. Пожидаев В.Н., Святогор В.В. Сравнение различных методов статистики ослабления радиоволн в доздях на трассах наземных и спутниковых линий// Тр.ин-та/ Научно-исслед.ин-т радио. 1989. Вып.I.C.57-64.

21. Пожидаев В.Н..Шабельников A.B. Интерференционное ослабление СМ волн на приземных трассах//РЭ.-1989. -N 9.- С.1967-1970.

22. Захарян М.В.,Корнилов Л.Н., Пожидаев В.Н. Измерения распределении дождевых капель по размерам и оценка коэффициента ослабления радиоволн//РЭ. -1989. -N 10. -С.2017-2022.

23. Пожидаев В.Н. Прогноз статистики ослабления СМ и ММ радиоволн в гидрометеорах//Ш Всесоюзн.школа-симп. по распр. мм и СБММ волн в атмосфере (Харьков, окт.1989): Тез.докл.-ХарькоЕ 1989. С.17-27.

24. Пожидаев В.Н. Оценка коэффициента ослабления радиоволн е дог-де по экспериментально полученным распределениям капель по размерам// III Всесоюзн.школа-симп. по распр. ММ и СБММ

волн в атмосфере (Харьков, окт.1989): Тез.докл.-Харьков 1989. С.67-68.

25. Корнилов Л.Н., Пожидаев В.Н., Фатиевский A.M. Приборы для регистрации параметров осадков при исследовании ослабления ММ волн в атмосфере //III Всесоюзн.школа-симп. по распр. ММ и СБММ волн в атмосфере (Харьков, окт.1900): Тез.,:окл.-Харьков 1989. C.253-Í54.

26. Расчет коэффициентов ослабления радиоволн по экспериментально полученным распределениям капель дождя по размерам: Документы исследовательских комиссий МККР за период I986-19Э0г. Док.5/244 - Е., Женева. IS89.

27. Александрова Е.Е., Святогор В.В., Пожидаев В.Н., Кзеоцки А. Результаты экспериментальных исследований затухания в дождо на наземной линии радиоволн с частотами 11,5, 19,3 и 29,3 ГГц (болт. )//Електропромишленост и приборостроене.- IÖS9.- N -С•15—19.

28. Alexandrova Е., Balabanov В., Svjatogor V., Pojidaev V. at :ii. Investigation of the rain height impact or: the accuracy :;f attenuation prediction over satellite communication links/ 40th Congress of the Intern. Astron. Federation (Malaga, oet. 1989).

"Ввод параметров тумана

Ввод локальных параметров

^ РОСАГ

"шкн

-т

г4р:

[ ЁЕРЦ 1 | РЕРК. 1

Блок-схема модели атмосферы и программы СЫ01 (начало)

Ввод

параметр:

1В докдя

Файл вероятностного распределения для данного пункта

ры!ан

ТШЖТ

тпштг

шш

>|ШШЩ

[ ТЫНР |—> Г

тшл

1аьш1'|

1Й1Ш1

[Ж

гте^П

ШГ|

Ввод

параметр;

в облачности

Г

Файл повторяемости облаков для данного пункта

£

ТПЕИ

"сьоат

[КОН

► греж]

Суммирование вероятностей фиксированных значений ослабления ВЫВОД таблицы Р(А)

ДА Повтор расчета с изменением входных параметров ?

таблицы А(Р)

лок-схема модели атмосферы и программы СЫ01 (окончание)

ПОЯСНЕНИЯ К БЛОК-СХЕМЕ ПРОГРАММЫ GI101

ALINT - Подпрограмма лог-линейкой интерполяции набора точек по заданному массиву.

АХ - Файл упакованных индексов и коэффициентов разложения геопотенциала.

CL0AT - Подпрограмма расчета вероятности ослабления радиоволн в облаках.

CIS - Файл данных го повторяемости облачности над территорией СССР.

CIST0WN- Файл географических координат городов, где имеются данные по повторяемости облачности.

C0LNBR - Подпрограмма поиска параметров лог-нормального распределения интенсивности довдя.

DATPRF - Блок данных для пунктов, где задано вероятностное распределение интенсивности дождя.

DATTAB - Блок данных, содержащих параметры для расчета коэффициента ослабления радиоволн в дожде при различной поляризации.

DEFK - Подпрограмма расчета коэффициента ослабления радиоволн в тумане и облаке.

EKFN - функция ошибок для положительных и отрицательных аргументов.

FDAMPR - Файл данных по интегральным распределениям интенсивности дождя в пунктах, координаты которых заданы в блоке DATPRP.

PIPZ - Блок данных, содержащих заданные уровни вероятности, для которых проводится прогноз ослабления.

F0GAT - Подпрограмма расчета вероятности ослабления радиоволн в туманах.

FSS - Файл параметров снегопадов и туманов по территории СССР.

GAMMA - Подпрограмма расчета коэффициентов молекулярного поглощения.

СБОМ - Подпрограмма расчета геометрии наклонной трассы с учетом сферичности Земли.

GE0MSP - Подпрограмма расчета геометрии космической трассы для геостационарного ЙСЗ.

HUMIHV - Подпрограмма преобразования различной влажности воздуха в абсолютную.

MQLAB - Подпрограмма расчета молекулярного поглощения радиоволн.

PNEAR - Подпрограмма поиска по заданной сетке метеопунктов того, который ближе всего к интересующему нас пункту.

RAP - Подпрограмма расчета коэффициента ослабления радиоволн в довде.

RAINAT - Основная подпрограмма расчета вероятности ослабления радиоволн в дожде с усреднением по различным методам.

RAINCR - Подпрограмма расчета вероятности ослабления радиоволн в довде по методу Крейна.

RAINMI - Подпрограмма расчета вероятности ослабления радиоволн в довде по методу Ыизма.

REGLIN - Подпрограмма определения коэффициентов при линейной регрессии массива точек.

SNA? - Блок данных,содержащих частотный ход параметра,определяющего коэффициент ослабления радиоволн в снегопаде.

SNQWAT - Подпрограмма расчета вероятности ослабления радиоволн в снегопадах.

TERP - Функция лог-линейной интерполяции и экстраполяции.

TERPI - Функция обратной лог-линейной интерполяции.

UQ - Файл упакованных индексов и коэффициентов разложения по влажности.

UT - Файл упакованных индексов и коэффициентов разложения по температуре.

U0 - Файл упакованных индексов и коэффициентов разложения по меридиональной составляющей скорости ветра.

UV - Файл упакованных индексов и коэффициентов разложения по зональной составляющей скорости ветра.

VOSS - Подпрограмма обращения к WQSST и приведения рассчитанных метеоданных к стандартному виду.

W0SST - Подпрограмма восстановления высотных профилей метеоэлементов.

Подписано в печать 25.01.1990 г. TQ2443.

Формат 60 х 84/16. Объем 2,56 усл.п.л. Тираж 100 экз.

Ротапринт ИЮ АН СССР. Зак. 33.