II Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2010

В настоящее время существуют следующие методы дистанционного зондирования влажности в атмосфере: радиозондирование атмосферы, лазерное зондирование и микроволновое зондирование.

Радиозондирование и лазерное зондирование относятся к активным дистанционным методам. Они основаны на исследовании эффектов взаимодействия электромагнитного излучения, генерируемого специальным радиотехническим устройством, с атомами, молекулами, отдельными гидрометеорами и метеорологическими объектами атмосферы. Микроволновое зондирование относится к пассивным методам. Его основой является зависимость теплового излучения системы атмосфера - подстилающая поверхность от ряда факторов, таких, как температура и состояние подстилающей поверхности; высотные профили температуры воздуха, аэрозоля и удельного содержания атмосферных газов, оптически «активных» в используемом для проведения измерений спектральном диапазоне; облака и других.

Наилучшую точность измерения обеспечивает радиозондирование атмосферы, но оно проводится только два раза в сутки и при температурах воздуха ниже -40ºС точность измерений сильно снижается. Высокое пространственное разрешение и хорошую точность обеспечивает лазерное зондирование атмосферы, но аппаратура зондирования не получила широкого распространения из-за высокой стоимости.  Диапазон высот зондирования и точность определения влажности как лазерным, так и микроволновым методами сильно зависят от наличия облаков в атмосфере. Кроме того, микроволновый метод зондирования обладает невысокой точностью.

Таким образом, имеется необходимость создания метода, который с одной стороны, давал бы высокую точность измерения влажности воздуха, а с другой стороны, был доступным, надежным, простым и экономичным в эксплуатации. Таким методом может быть дистанционное зондирование влажности навигационными сигналами. Метод позволяет осуществлять расчет содержания влажности в атмосфере по данным наземной регистрации радиосигналов космических аппаратов глобальной навигационной спутниковой системы. Влажность определяется путем измерения пространственных задержек радиосигналов в атмосфере в результате уменьшения фазовой скорости радиоволн за счет эффекта поляризации молекул водяного пара.