Разностный радиометрический метод определения водяного пара в стратосфере и тропосфере Земли

Рассмотрен дифференциальный метод определения высотного профиля одного из важнейших парниковых газов в атмосфере Земли – водяного пара, основанный на наземных и спутниковых радиотепловых микроволновых измерениях в полосе поглощения 22 ГГц. Проводится обоснование принципиально нового разностно-дифференциального метода, использующего различие дифференциальных сигналов на различных склонах линии поглощения измеряемого газа. Этот метод позволяет повысить пространственную избирательность измерений и снизить влияние облаков, осадков и сторонних газов, а также проводить измерения над водной поверхностью. Приводятся результаты расчета ядер интегральных уравнений при измерении в полосе поглощения водяного пара 22 ГГц. Избирательность полученных ядер позволяет восстанавливать профиль водяного пара как в нижнем слое тропосферы до высот 8 км, так и в стратосферно- мезосферном слое 30–80 км.
Достоинством предлагаемых методов является дифференциальный характер измерений, не требующий абсолютной калибровки источников и долговременной стабильности аппаратуры.
Получена положительная оценка возможности измерения профиля водяного пара с борта космического аппарата в слое 0–8 км в полосе 22 ГГц. Предложенные методы позволят исследовать принципиальные вопросы изменения климата, изучать антропогенное воздействие различной природы на парниковые газы атмосферы, увеличить надежность прогноза развития тропических циклонов.