Возможность радиозатменных одночастотных измерений интегрального поглощения радиоволн в атмосферах Земли и планет

Мониторинг глобального распределения интегрального поглощения радиоволн в атмосферных газах на различных высотах имеет важное значение для физики атмосферы, геофизики и экологии. Наземные измерения интегрального атмосферного поглощения затруднены из-за малости ожидаемых эффектов в дециметровом диапазоне длин волн. В радиозатменных экспериментах длина пути луча в атмосфере достигает 1000 км, при этом интегральное поглощение (за счет кислорода или водяного пара), может достигать 1-3 дБ, что может быть ощутимо при амплитудных измерениях. Трудность измерений состоит в необходимости исключения рефракционного ослабления, которое может достигать 10-15 дБ при зондировании нижних слоев атмосферы. В радиозатменных экспериментах на трассе орбитальная станция "МИР" геостационарные спутники. рефракционное ослабление исключалось из амплитудных данных путем применения теоретической модели. Предложен новый одночастотный метод определения интегрального поглощения, применимый при большой величине рефракционного ослабления. В этом методе рефракционное ослабление находится из измерений вариаций производной по времени доплеровской частоты радиозатменного сигнала и затем исключается из вариаций интенсивности для определения поглощения. Высокая стабильность амплитуды сигналов, излучаемых навигационными спутниками, позволила показать перспективность применения предложенного одночастотного метода. На основе анализа данных радиозатменной миссии CHAMP проведены первые измерения интегрального поглощения в атмосфере Земли на высотах от 5 до 15 км с точностью до 0,1 дБ. Анализируется возможность применения предложенного метода для одночастотных измерений высотной зависимости интегрального поглощения в атмосфере Венеры. Работа выполнена при частичной поддержке гранта РФФИ № 13-02-00526-а и Программы 22 РАН.