URSS.ru - Издательская группа URSS. Научная и учебная литература
Об издательстве Интернет-магазин Контакты Оптовикам и библиотекам Вакансии Пишите нам
КНИГИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ


 
Вернуться в: Каталог  
Обложка Яковлев О.И., Павельев А.Г., Матюгов С.С. Спутниковый мониторинг Земли: Радиозатменный мониторинг атмосферы и ионосферы
Id: 179773
 
375 руб.

Спутниковый мониторинг Земли: Радиозатменный мониторинг атмосферы и ионосферы. Изд.стереотип.

URSS. 2014. 208 с. Мягкая обложка. ISBN 978-5-397-04369-4.

 Аннотация

В монографии описан радиозатменный спутниковый метод и система глобального мониторинга атмосферы и ионосферы. Изложены результаты теории и экспериментальные закономерности распространения дециметровых и сантиметровых радиоволн через атмосферу и ионосферу на трассах спутник---спутник. Дан анализ методов определения высотных профилей температуры, влажности, турбулентности, волновой активности атмосферы и электронной концентрации, спорадических образований, неоднородностей ионосферы с использованием радиотрасс спутник---спутник. Приведены результаты определений атмосферных и ионосферных параметров радиозатменным методом.

Для специалистов в области радиофизики, геофизики, а также для аспирантов, студентов и инженеров --- разработчиков спутниковых средств дистанционного мониторинга Земли. Книга может быть использована как учебное пособие по курсам "Спутниковый мониторинг Земли", "Распространение радиоволн" и "Радиометоды в геофизике".


 Оглавление

Предисловие
Глава 1. Развитие радиозатменного мониторинга атмосферы и ионосферы
 1.1.Этапы развития радиозатменного метода
 1.2.Система радиозатменного мониторинга атмосферы и ионосферы
Глава 2. Прямая и обратная задачи радиопросвечивания
 2.1.Коэффициент преломления, лучевые линии и угол рефракции
 2.2.Рефракционное ослабление, изменения частоты и фазы радиоволн
 2.3.Обратная задача затменного радиопросвечивания
Глава 3. Методы анализа волновой структуры поля в задаче радиопросвечивания
 3.1.Волны, лучи и метод обратного распространения
 3.2.Радиоголографический метод
 3.3.Метод интегрального оператора
Глава 4. Особенности затменного мониторинга атмосферы
 4.1.Атмосферное изменение сигналов и точность определения высотных профилей коэффициента преломления и температуры
 4.2.Изучение внутренних атмосферных волн
 4.3.Исследования флуктуаций радиоволн и мелкомасштабной неоднородности атмосферы
 4.4.Поглощение радиоволн и возможности мониторинга паров воды и облаков
Глава 5. Результаты развития радиозатменного мониторинга ионосферы
 5.1.Ионосферные изменения радиоволн и высотный профиль электронной концентрации
 5.2.Исследования спорадических структур нижней ионосферы
 5.3.Мелкомасштабная неоднородность ионосферной плазмы и флуктуации радиоволн
Глава 6. Отражение радиоволн поверхностью Земли
 6.1.Коэффициент отражения, изменение частоты и энергетический спектр радиоволн
 6.2.Особенности отражения при радиопросвечивании атмосферы

 Предисловие

В настоящее время актуально развитие и применение разных методов регулярного контроля состояния поверхности, атмосферы и ионосферы для всех районов Земли. Использование спутниковых радиометодов показало их высокую эффективность при глобальном мониторинге нашей планеты. Применяются три таких метода: радиолокация поверхности, использующая особенности отражения радиоволн, радиометрия, анализирующая тепловое излучения, и радиозатменный метод, применяющий просвечивание сред.

Эта книга посвящена спутниковому радиозатменному методу зондирования атмосферы и ионосферы Земли. Этот метод использует радиотрассы спутник--спутник, когда спутник -- приемник сигналов заходит за горизонт по отношению к спутнику-передатчику. При движении спутников лучевая линия радиоволн осуществляет "разрез" ионосферы и атмосферы. Под влиянием этих сред происходят изменения амплитуды, частоты и фазы сигналов, что позволяет определять высотные профили температуры, давления, влажности, оценивать степень турбулентности и волновой активности атмосферы и находить распределение электронной концентрации в ионосфере. Цель книги -- дать систематическое изложение задач, особенностей метода, результатов исследований и возможностей радиозатменного глобального мониторинга атмосферы и ионосферы.

В первой вводной главе дано краткое описание принципа радиопросвечивания сред на трассах спутник--спутник, изложены этапы развития этого метода исследования атмосферы и ионосферы и приведены краткие характеристики международной системы затменного мониторинга. Вторая глава посвящена теоретическому анализу особенностей распространения радиоволн через атмосферу и ионосферу на трассах спутник--спутник на основе лучевых представлений. Находятся выражения для изменений амплитуды, фазы, частоты и угла рефракции радиоволн.

Рассматривается обратная задача затменного радиопросвечивания сред, т. е. обосновывается метод определения атмосферных и ионосферных параметров по радиоданным. Показано, как по атмосферным или ионосферным изменениям сигналов определить угол рефракции радиоволн и далее найти высотные профили температуры или электронной концентрации ионосферы. В третьей главе рассматривается задача радиопросвечивания сред с использованием волновых представлений. Обсуждается ограниченность и выясняются условия применимости лучевых представлений. Показывается как по зарегистрированным значениям характеристик электромагнитного поля, т. е. по амплитуде и фазе волны найти угол рефракции и определить параметры сред. В этой главе затменное радиопросвечивание рассматривается как задача радиоголографии. Четвертая глава посвящена возможностям и результатам изучения атмосферных характеристик: дается оценка достигнутой точности определений высотного профиля температуры, описываются возможности изучения турбулентности и атмосферных волн. В пятой главе рассмотрены возможности радиозатменного мониторинга ионосферы: показано как по ионосферным изменениям сигналов на трассах спутник--спутник определяются высотный профиль электронной концентрации, находятся параметры спорадических структур и мелкомасштабной неоднородности плазмы. В краткой шестой главе проанализированы особенности отражения радиоволн поверхностью Земли.

Необходимо отметить, что в новом направлении исследований часто используются для одних и тех же понятий разные термины: "радиозатменный метод", "радиопросвечивание" и "радиоголография". Мы будем использовать эти термины как синонимы, подразумевая всегда, что речь идет о просвечивании сред на трассах спутник--спутник.

Авторы -- совместно с коллегами в 1971--1984 гг. осуществили радиозатменные исследования атмосфер и ионосфер Марса и Венеры с помощью искусственных спутников планет МАРС-2, 4, 6 и ВЕНЕРА-9, 10, 15, 16. В 1990--1998 гг. мы использовали трассы орбитальная станция МИР -- геостационарные спутники для изучения возможностей затменного метода мониторинга атмосферы и ионосферы Земли. В metricconverterProductID2001аг2001 г. нам представилась возможность продолжить радиозатменные исследования, когда благодаря усилиям германских специалистов, был создан исследовательский спутник CHAMP, который принимал сигналы навигационных спутников GPS. Радиозатменная система CHAMP -- GPS позволила получить большой экспериментальный материал затменного мониторинга атмосферы и ионосферы. Создание другой затменной системы COSMIC/FORMOSAT -- GPS способствовало международному сотрудничеству специалистов разных стран, развитию и внедрению в практику результатов этого нового метода глобального мониторинга атмосферы и ионосферы.

Мы выражаем благодарность руководителям радиозатменных миссий CHAMP и COSMIC доктору Й. Викерту -- Центр геофизических исследований (Германия, Потсдам) и профессору И. Лиу -- директору Центра дистанционного зондирования и космических исследований (Тайвань, Тайпей) за предоставление радиоданных и плодотворное сотрудничество. Мы благодарны также О. М. Ракитиной и В. А. Ануфриеву за помощь при подготовке текста и изготовлении рисунков.


 Об авторах

Олег Изосимович ЯКОВЛЕВ

Доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник Института радиотехники и электроники РАН, академик Международной академии астронавтики. Лауреат двух Государственных премий СССР и премии им. А. С. Попова РАН. Заслуженный деятель науки и техники РФ. Член редколлегии журнала "Известия высших учебных заведений. Радиофизика".

Александр Геннадьевич ПАВЕЛЬЕВ

Профессор, заведующий лабораторией распространения радиоволн Института радиотехники и электроники РАН.

Станислав Сергеевич МАТЮГОВ

Кандидат технических наук, лауреат Государственной премии СССР.

 
© URSS 2016.

Информация о Продавце