SU1253308A1 - Способ измерени вертикальной составл ющей скорости ветра в ионосфере - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к метеорологии и может быть использовано дл  наземных измерений профил  вертикальной составл ющей скорости ветра на высотах нижней ионосферы.

Цель изобретени  - повьшение точности измерений за счет уменьшени  ошибки, обусловленной вли нием горизонтальной составл ющей скорости ветра .

Работа.по данному способу происходит следующим образом,

Первоначально формируют искусственную периодическую структуру горизонтальных неоднородно.стей ионосферной плазмы, дл  чего излучают в зенит возмущающий радиосигнале При этом длину возмущающего радиоизлучени  Л„ выбирают большей критической длины волны F - сло  ионосферы Л , в результате чего излученный радиосигнал отражаетс  от зтого сло . За счет интерференции падающей и отраженной радиоволны во всем высотном интерва- ле от уровн  Земли до высоты отражени  формируетс  сто ча  радиоволна, возмущающа  ионосферу, Возмущающе е воздействие сто чей волны про вл етс  в перераспределении электронов в поле этой волны таким образом, что в течение нескольких секунд формируетс  искусственна  периодическа  структура горизонтальных неоднород- ностей ионосферной плазмы.

Поскольку возмущающа  радиоволна направлена в зенкт, пространственный период этой структуры равен Ь 0,5K.i. Положение ; сформированнойi искусственной периодической структуры в пространстве фиксировано и определ етс  фазой, отраженной от ионосферы возмущающей радиоволны, а также величиной и направлением вертикальной составл ющей скорости ветра Поскольку врем  ч фopмиp6вaни f искусственной периодической структуры не превышает нескольких секунд, а ее пространственный период I. составл ет нес- jKonbKo дес тков метров, то дл  величин вертикальной составл ющей ,скорости ветра V до 3-5 м/с выполн етс  условие L VL , дл  типичных ионосферных условий на высоте 50-100 км величина вертикальной составл кщей скорости ветра составл ет около 1 м/с и вертикальна  составл юща  скорости ветра практически не уменьшает интенсивности формируемой структуры В случае больших скоростей ветра

измеренд1  могут быть проведены при увеличении пространственного периода структуры,

Пеле выключени  возмущающего

радиоизлучени  из-за большого числа соударений электронов и ионов с нейтральными молекулами структура увлекаетс  движением нейтрального газа. Непосредственно по окончании

формировани  периодической структуры горизонтальных неоднородностей ионосферной плазмы излучают в зенит последовательность радиоимпульсов, длина волны которых удовлетвор ет условию А 2L, и принимают пос- ледовательность радиоимпульсов, рассе нных периодической структурой горизонтальных неоднородностей ионосферной плазмы,

Выбранное соотношение длины волны последовательности зондирующих ра- диоимпульсъв и пространственного периода сформированной структуры обеспечивает когерентное сложение отраженных сигналов и вследствие этого их уверенный прием даже при относительно слабых искусственных неодно- родност х ионосферной плазмы.

При приеме измер ют от импульса

к импульсу скорость изменени  фазы несущей в последовательности рассе нных искусственной структурой неоднородностей радиоимпульсов в той их части, котора  соответствует .исследуемой высоте, Это может быть достигнуто, например, измерением от импульса к импульсу соответствующей исследуемой высоте фазы несущей, и определением ее изменени  4Ч за врем  At, Конкретное значение отрезка времени ut определ етс  заданной точностью измерений и составл ет около 1 Со

Поскольку искусственна  периодн- ческа  структура неоднородностей ионосферной плазмы имеет значительг- ные горизонтальные размеры, изменение от импульса к импульсу фазы несущей в прин той последовательности радиоимпульсов обусловлено в основ- ном перемещением этой структуры в вертикальном направлении и практически не зависит от величины горизон- ташьной составл ющей скорости ветра, Вертикальную сост5авл ющих скорости ветра определ ют по формуле

V -- W 41Г

3 2533084

где W - скорость изменени  фазы несу- вертиклаьной составл ющей скоростн, щей в прин тых радиоимпульсах (поло- направленной вниз, отрицательное - жительиое значение W соответствует вверх).

Claims (2)

1. I. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ СКОРОСТИ ВЕТРА

   В ИОНОСФЕРЕ, заключающийся в том, что.излучают в зенит последовательность зондирующих радиоимпульсов, принимают радиоимпульсы, отраженные от неоднородностей ионосферной плазмы и определяют вертикальную составляющую скорости ветра расчетным путем, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, непосредственно до излучения зондирующих радиоимпульсов формируют искусственную периодическую структуру горизонтальных неоднородностей ионосферной плазмы, измеряют скорость изменения фазы несущей в последовательности принятых радиоимпульсов в моменты, соответствующие исследуемой высоте, а вертикальную составляющую V скорости ветра определяют по формуле где А - длина волны несущей зондирующих радиоимпульсов;

   W - скорость изменения фазы несущей , причем длину волны несущей зондирующих радиоимпульсов выбирают из условия ее равенства удвоенной величине пространственного периода искусственной периодической структуры горизонтальных неоднородностей ионосферной : плазмы.
2. ,2. Способ поп.1,отличающ и й с я тем, что искусственную ... периодическую структуру горизонтальных неоднородностей ионосферной плазмы формируют путем излучения.в зенит возмущающей ионосферу радиоволны, длина волны которой равна длине волны зондирующих радиоимпульсов и больше критической длины волны для F-слоя ионосферы.

   о

   SU „„ 1253308 f