Cогласованное определение интегральной влажности и эффективной оптической толщины атмосферы в миллиметровом диапазоне длин волн с использованием широкополосных радиометров

В работе предложена и практически реализована методика нахождения эквивалентных частот, которые приписываются оптическим толщинам атмосферы, измеряемым двухканальной широкополосной радиометрической системой в миллиметровом диапазоне длин волн. Установление эквивалентной (средневзвешенной по амплитудно-частотной характеристике системы) частоты в соответствующем окне прозрачности атмосферы даёт возможность связать широкополосные измерения оптической толщины с узкополосными радиометрическими измерениями, применяемыми в стандартных расчётах интегральной влажности. Поиск эквивалентных частот проводится на основе сопоставления экспериментальных данных об эффективной прозрачности атмосферы в миллиметровом диапазоне длин волн и об интегральной влажности с использованием моделирования реальной атмосферы при помощи модели MPM Liebe. Разработанный метод согласованного определения влажности и прозрачности атмосферы в миллиметровом диапазоне может применяться как в радиоастрономических наблюдениях, так и для создания беспроводных телекоммуникационных каналов с большой производительностью. В частности, он позволяет конкретизировать спектральные характеристики измеряемой прозрачности атмосферы для исследуемой радиоастрономической площадки и оценить астроклиматические условия на ней.

На английском языке

Consistent determination of the integral humidity and effective optical depth of the atmosphere in the millimeter wavelength range using wideband radiometers

Bubnov G.M.

Grigor'ev V.F.

Zinchenko I.I.

Zemlyanukha P.M.

Il'in G.N.

Kabanov D.M.

Nosov V.I.

Vdovin V.F.

This paper proposes, and practically implements, a technique for finding equivalent frequencies, which are attributed to the atmospheric optical depths measured by a two-channel wideband radiometric system in the millimeter wavelength range. Establishment of the equivalent frequency (averaged over the frequency response of the system) in the corresponding atmospheric transparency window makes it possible to couple wideband measurements of the optical depth with narrowband radiometric measurements used in standard calculations of integral humidity. The search for equivalent frequencies is based on a comparison of experimental data on the effective transparency in the millimeter wavelength range and integral humidity of the atmosphere by using simulation of a real atmosphere with the MPM Liebe model. The developed method of consistent determination of humidity and transparency of the atmosphere in the millimeter wavelength range can be used for both millimeter-wave radioastronomy and high-performance space telecommunications. In particular, the method specifies the spectral characteristics of the measured atmospheric transparency for the studied radio astronomy site and estimates the astroclimate conditions.