Спектральная изменчивость нисходящего излучения атмосферы в диапазоне
18-27 ГГц по результатам измерений при помощи СВЧ радиометра-спектрометра

Знание естественной спектральной изменчивости характеристик излучения атмосферы важно для решения задач дистанционного зондирования температурно-влажностных профилей атмосферы. Особое значение имеет знание тонкой спектральной структуры излучения вблизи линий поглощения атмосферных газов. Изменения формы спектральной линии несут информацию о высотных профилях соответствующих газовых составляющих атмосферы. В работе исследовано излучение атмосферы в линии поглощения водяного пара 22,235 ГГц с захватом близлежащих окон прозрачности.
Измерения проводились при помощи СВЧ радиометра-спектрометра работающего в диапазоне 18-27,2 ГГц, разработанного в ФГУП СКБ ИРЭ РАН. Данный прибор позволяет с высокой радиометрической точностью измерять принимаемое излучение атмосферы во всем указанном диапазоне со спектральным разрешением 200 МГц.
Натурные измерения были проведены в среднеширотных условиях (Московская область) и в области Черного моря. Изменчивость спектральных характеристик излучения анализировалась по серии измерений, полученных при разных метеоусловиях: ясное небо, облачность слоистая и кучевая, начальная стадия дождя.
Получены как качественные характеристики изменчивости формы спектра нисходящего излучения наблюдаемой в линии поглощения водяного пара, так и количественные значения естественных вариаций излучения в полосе измерений.
По результатам измерений проведен статистический анализ естественных вариаций отклонений спектров принятого излучения в линии поглощения водяного пара от средних значений.
Наряду с натурными измерениями выполнялись модельные расчеты при помощи комплекса программ ARTS с использованием различных профилей температуры и влажности атмосферы. В докладе приводятся результаты сравнения измеренных радиояркостных температур нисходящего излучения атмосферы и модельных расчетов.
Исследование выполнено при поддержке РФФИ в рамках научного проекта №16-07-00956.