Четверг, 28.10.2021, 08:03 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Дождь,гроза,град [773]
Жара [526]
Засуха [192]
Землетрясение [2214]
Извержение [1042]
Космос [385]
Лавина [142]
Мороз [310]
Наводнение,цунами [1104]
Оползень,провал [350]
Пожар [641]
Сель [43]
Снегопад [761]
Теория [2003]
Торнадо,ураган [1184]
Феномены [241]
Эпидемия [1883]

Календарь
«  Август 2021  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031

Архив новостей

Реклама

Форма входа

Главная » 2021 » Август » 9 » Разработан датчик для улучшения прогноза погоды
19:14
Разработан датчик для улучшения прогноза погоды

Улучшение качества прогнозов погоды и климатических исследований требует повышения достоверности измерений. Ученые из МФТИ и Центральной аэрологической обсерватории разработали недорогой оптический датчик для радиозондов. Этот датчик может с высокой точностью измерять высоту верхней границы облаков, определять присутствие частиц осадков в облаках и высоту границы между тропо- и стратосферой.

Разработка чрезвычайно важна для Арктики, где надежность данных об облаках низка, особенно в полярные ночи. Статья опубликована в Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. Для обеспечения достоверности параметры атмосферы измеряются различными независимыми приборами. Кроме того, для каждого параметра существуют методы проверки точности измерений. При этом для таких ключевых параметров, как наличие облачности в атмосфере и высота ее верхней границы, методы проверки достоверности по независимым данным отсутствуют.

Так как облачность определяет радиационный баланс и в значительной мере характер процессов в атмосфере, то такие процедуры крайне необходимы. Основной источник данных об облачности — это спутники. Кроме них, данные дают метеорологические радары, радиозонды и наземные метеостанции. Метеорологический радар видит только облака с осадками. Радиозонд оборудован датчиком влажности, но при одинаковой влажности облачность может и присутствовать, и отсутствовать. Данные наземных метеостанций отрывочны и субъективны.

На спутниках принимается излучение в разных диапазонах: микроволновом, инфракрасном и оптическом. На первом этапе обнаруживается облачность по данным видимого диапазона и делается «облачная маска». Потом на облачную маску накладываются данные об инфракрасной температуре и рассчитывается высота верхней границы облачности. Точность измерения — порядка одного километра, что для низкой облачности сравнимо с ее толщиной.

В полярных районах и зимой в средних широтах в видимом диапазоне белые облака теряются на фоне белого снега. Поэтому облачную маску построить сложно, возникает очень много ошибок, вероятность обнаружения облачности становится порядка 60 процентов. Низкая надежность измерений в арктической зоне ухудшает качество прогноза погоды в средних широтах.

Для устранения ошибок нужно проводить непрерывный контроль качества спутниковых измерений, желательно контактными методами. Ученые из МФТИ и ЦАО предложили использовать датчик облачности, установленный на радиозонд. Учитывая, что радиозонд — одноразовое устройство, основное требование к нему — низкая стоимость.

Александр Кочин, ведущий научный сотрудник лаборатории космической информатики МФТИ, комментирует: «Мы предлагаем оборудовать стандартный радиозонд оптическим датчиком для обнаружения облачного покрова и измерения высоты верхней границы облаков. Кроме того, оптический датчик позволяет измерять высоту границы между тропо- и стратосферой. Простота использования и низкая стоимость нашего датчика являются решающими факторами для применения на метеорологической сети».

Облачная среда отличается от безоблачной атмосферы оптическими свойствами. Приборы для оптических измерений стоят очень дорого, а радиозонд — одноразовый прибор. Оказывается, что у простейшего оптического датчика на базе обычного фотодиода величина дисперсии сигнала резко изменяется при пересечении верхней границы облачности. Природа эффекта еще полностью не объяснена, но он позволяет обнаруживать облачность и измерять высоту ее верхней границы.

Проведены сравнения радиозондовых данных о высоте верхней границы облачности с измерениями с борта специализированного самолета. Разность показаний оказалась менее 50 метров. Для измерений в ночное время можно использовать обычный ИК-датчик для дистанционного измерения температуры. Он также позволяет увидеть наличие облаков и измерить высоту верхней границы.

Результаты этой работы можно использовать для калибровки спутниковых каналов. Также разработанный датчик позволяет оценить качественный вид профиля затухания видимого света в атмосфере, что дает возможность измерить высоту границы между тропосферой и стратосферой, то есть высоту слоя аэрозоля в атмосфере.

Кроме того, величина дисперсии сигнала зависит от наличия частиц осадков в облаках. При их отсутствии дисперсия неизменна по всей толщине облака, а при их наличии она уменьшается до нуля на расстоянии 600–800 метров от верхней границы облака. Эти результаты позволяют осуществить контроль качества работы датчика влажности радиозонда. На данный момент подобных методов еще не существует. Результаты работы будут способствовать увеличению точности прогноза погоды и достоверности климатических исследований.

https://naked-science.ru/article/column/razrabotan-datchik-dlya-uluchsheniya-prognoza-pogody

Категория: Теория | Просмотров: 37 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0

Последние новости

Кумбре-Вьеха вышел на мощность в 4000 Хиросим (8)

На Ла Пальма снова М5.0+. Началось извержение Кракатау (4)

Остров Ла Пальма за 24 часа поднялся на 16 сантиметров (8)

2021 году предрекли новый рекорд по концентрации углекислого газа в атмосфере (8)

Назвали сроки повторного заражения коронавирусами для уже переболевших (16)

В Тайване землетрясение М6.5 (10)

Ла Пальма, 36-й день извержения, но вулкан только лишь набирает силу (18)

Урологи оценили информацию о влиянии коронавируса на потенцию (11)

Врачи назвали признаки «ковидного» кашля (9)

Обнаружили сезонность в распространении коронавируса (8)

Жителям Ла Пальма приказали готовиться к большому землетрясению (35)

На Ла Пальма идет 35-й день извержения (14)

Как проснулся вулкан Асо (9)

Эффективность третьей дозы вакцины Pfizer составила 96% (11)

На Западе распространяется новый вариант коронавируса AY.4.2 (8)

Вирусолог рассказал о возможных путях эволюции COVID-19 (9)

Вулканологи отводят Ла-Пальма 72 часа (17)

Нужно ли прививаться переболевшим COVID-19 (14)

Назвали максимальную длительность бессимптомной формы COVID-19 (15)

Обнаружили еще одно неожиданное последствие COVID-19 (14)

Неуловимые суперраспространители (12)

Обнаружен биомаркер, который поможет предсказать тяжесть Covid-19 (16)

Извержение на Ла Пальма с каждым днем пугает всё больше (28)

На Ла Пальма идет сильное выделение вулканических газов (26)

Каким будет мир после взрыва на Кумбре-Вьеха (35)

Начинают испытания «алкотестеров» для сверхбыстрой диагностики COVID-19 (22)

На Ла Пальма появились первые лавовые цунами (18)

Извержение на Ла Пальма перешло в драматическую фазу (32)

Эффективность «Спутника Лайт» у москвичей (20)

Определена длительность естественного иммунитета у переболевших COVID-19 (17)

Извержение Кумбре-Вьеха, день 25-й (25)

Коронавирус может привести к серьезным осложнениям на органы зрения (18)

Оценили риск заражения коронавирусом на улице (20)

Медики описали синдром мультисистемного воспаления у мужчины после ковида (20)

Процент людей, теряющих вкус при COVID-19 (25)

Как избежать заражения COVID-19 в офисах и школах (27)

Легкие назвали главным центром долговременной памяти о Covid-19 (18)

Мировой океан может подняться на 0,5 метра через 80 лет (20)

Обновления извержения на Ла Пальма не радуют и скоро будут пугать (26)

Жуткое видео из пустыни Невады. Вода уходит с Земли (26)

Извержение на Ла Пальма пошло по угрожающему сценарию (25)

Определили главный фактор выживаемости при COVID-19 (18)

Разработали препарат против тяжелой формы COVID-19 (18)

Обновили список симптомов коронавирусной инфекции (30)

Проклятие демократии наращивает число жертв коронавируса (22)

В Бразилии вспышка вируса Марбург с летальностью до 90% (32)

На дне Атлантики просыпается супервулкан (33)

Борцы с пандемией говорят, что дети за родителей отвечают (25)

Остров Ла Пальма начал вибрировать, создавая гравитационные волны (32)

За 34 года жара стала угрожать здоровью горожан в три раза чаще (22)

Поиск


Популярное

Сколько формируется длительный иммунитет к COVID-19 (255)

Британцев совершенно официально готовят к зомби-апокалипсису (250)

Что меняется для тех, кто уже привился от коронавируса (236)

Назвали вещество, снижающее риск смерти от COVID-19 (232)

Эпидемия COVID-19 началась еще в январе 2020 года (231)

Мировая война за ресурсы воды приближается (231)

В Неаполе новый крупный провал грунта (229)

Землетрясение в Монголии (226)

Почему с возрастом тяжелее переносятся грипп и COVID-19 (223)

Планета Земля объявила войну (221)

Как связаны жуткая засуха XIV века и современное глобальное потепление (221)

Третья мировая будет Войной вакцин (221)

Обнаружили новый белок, через который коронавирус поражает бронхи (219)

На Европу обрушились рекордные морозы (219)

Эффективность масок против распространения коронавируса подтвердили (219)

Иран усомнился в вакцинах от Pfizer и официально запретил их использование (219)

Собаки смогли распознать запах носителей коронавируса (218)

Заражение коронавирусом научились определять по глазам (217)

Коронавирус подавили сахарами из водорослей Японского моря (216)

Раскрыто огромное число умерших от грязного воздуха в городах Европы (214)

COVID-19 резко снижает уровень витамина А в организме (213)

В Европе начинается мировая антиковидная революция (213)

Зачем кошкам и собакам собственная вакцина от COVID-19 (213)

Началась война вакцин (212)

Стали известны первые подробности о протекании COVID-21 (212)

В почве нашли микробов, которые ускоряют глобальное потепление (209)

Нас ждет климатическая катастрофа (208)

Влияние лишнего веса на риск тяжелой формы коронавирусной инфекции (207)

Вторая волна эпидемии COVID-19 увеличила частоту суицидов в Японии на 16% (207)

Почему некоторые люди невосприимчивы к COVID-19 (206)

Симптомы COVID-19 часто остаются и через полгода (204)

Почему на Земле нет лесов старше 200 лет (199)

В Техасе выпал жуткий град, предвестник Апокалипсиса (195)

Пандемию COVID-19 связали с замедлением таяния снегов в Гималаях (193)

Найден способ убить коронавирус за секунду (191)

Почему при COVID-19 пропадает вкус (190)

В Индии начинается катастрофа, которая может плохо закончиться (186)

В Алжире М6.0, но миру нужно готовиться к бОльшему (178)

Выявлена генетическая предрасположенность к тяжелой форме COVID-19 (173)

Выяснили причины проблем с пищеварением при COVID-19 (168)

Copyright Sergo © 2012-2021