Уточнение параметров алгоритма расчёта тропосферной задержки по данным локального радиозондирования атмосферы

Г. Н. Ильин, В. Ю. Быков

Труды ИПА РАН, вып. 63, 8–16 (2022)

DOI: 10.32876/ApplAstron.63.8-16

Ключевые слова: радиометр водяного пара, распространение радиосигналов в атмосфере, тропосферная задержка, радиозондирование, алгоритм расчета тропосферной задержки

Аннотация

Расчет влажностной тропосферной задержки (ВТЗ) по данным дистанционного радиозондирования атмосферы основан на измерениях радиояркостной температуры излучения атмосферы (РЯТ), полученных с помощью радиометра водяного пара (РВП). Точность расчёта ВТЗ определяется двумя основными факторами: точностью измерения радиояркостной температуры атмосферы и точностью моделей ряда параметров алгоритма пересчёта РЯТ в соответствующие значения ВТЗ. К таким параметрам, например, относится эффективная температура атмосферы, взвешенная по коэффициенту поглощения радиосигнала в атмосфере, компонента оптической толщины атмосферы, связанная с поглощением в молекулярном кислороде, величина, отражающая отношение поглощения в водяном паре на частотах РВП и другие. Подробности алгоритма расчёта ВТЗ приведены в литературных ссылках. Модель расчёта параметров алгоритма основана на данных радиозондовых измерений вертикальных профилей метеопараметров. С целью уточнения параметров алгоритма вполне логичным представляется схема расчёта, основанная на данных станций радиозондирования, расположенных вблизи мест дислокации РВП. Современная спектральная теория поглощения радиосигналов в атмосферных газах, используемая при обработке многолетнего массива радиозондовых профилей метеопараметров, позволяет получить наиболее точные значения поглощения радиосигнала в кислороде и водяном паре и другие необходимые для вычисления ВТЗ величины. На основе данных радиозондирования возможно построить регрессионную модель, учитывающую сезонные колебания расчётных величин в зависимости от приземной температуры и давления. Таким образом, параметры алгоритма привязываются к определённому географическому месту размещения аппаратуры РВП и соответствующим данному месту климатическим условиям. В настоящей работе представлены результаты расчёта ряда параметров алгоритма вычисления ВТЗ. Расчет параметров алгоритма производился на основе данных станций аэрологического зондирования атмосферы, расположенных, в том числе, в районах размещения обсерваторий РСДБ-комплекса «Квазар-КВО». Оценка параметров алгоритма проведена на основе анализа данных измерений радиозондовых станций за период с 2019 по 2021 гг. В результате получены уточнённые регрессионные соотношения для коэффициентов алгоритма расчёта тропосферной задержки, учитывающие климатические особенности местоположения обсерваторий. Сравнение значений ВТЗ, рассчитанных по предложенной схеме с аналогичными значениями ВТЗ международной службы IGS в обсерваториях РСДБ-комплекса «Квазар-КВО» показало совпадение абсолютных значений ВТЗ с точностью лучше 10 мм в условиях отсутствия осадков.

Цитирование