РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ФЛУКТУАЦИЙ ОГИБАЮЩЕЙ ПРИ ОБРАТНОМ РАССЕЯНИИ ПРОСТОГО РАДИОИМПУЛЬСА НА ЧАСТИЦАХ РАЗРЕЖЕННЫХ СРЕД

Основу современных радиолокационных методик составляет прямое использование радиофизических данных о мощности обратного рассеяния. Вместе с тем объемы данных, получаемых от радиолокатора, позволяют формировать новые и существенно уточнять классические оценки. В этом направлении сделаны заметные шаги с использованием, например, фазовых (доплеровских) методов. Используемая в радиолокационной метеорологии «модифицированная рэлеевская модель» формирования рассеянного поля на частицах разреженной среды называется моделью Керра – Райса. Основным плюсом рэлеевской модели является простота. Но в ней самой заложено глубокое противоречие, состоящее в ее логической завершенности. На основе исследования статистики первого распределения в дождях различной интенсивности авторы на большом статистическом материале установили факт их нерэлеевской формы и чрезвычайной стабильности последней в отношении естественных изменений интенсивности осадков. Установлено отличие первого распределения от теоретически ожидаемого в рамках модели КерраРайса, дающее возможность использовать линейно-логарифмическое детектирование. Сделан вывод, что ширина и среднее спектра того же самого сигнала имеют ожидаемую динамику относительно изменения интенсивности осадков и динамических процессов в них. Приведены таблицы с экспериментальными данными. Рассмотрены две основных модели распределения: логонормальная и «лого-гаммофункциональная». Сделан вывод, что, несмотря на отсутствие качественных отличий, разница в форме распределений, полученных на различной аппаратуре, может являться закономерным следствием значительных расхождений в пиковой мощности и/или ширине диаграммы направленности антенны. Приведены графики экспериментальных первых распределений флуктуаций огибающей в линейном и полулогарифмическом масштабе.

1. Распространение ультракоротких радиоволн: пер. с англ. / под ред. Б.А. Шиллерова. М.: Сов. радио, 1954. 710 с.

2. Коломиец С.Ф. Рассеяния простого одиночного радиоимпульса на частицах разреженных рассеивающих сред. Научный Вестник МГТУ ГА. Серия «Радиофизика и электроника». 2015. № 222. С. 21–29.

3. Gorelik A.G., Kolomiets S.F., Rayleigh’s Principle of Power Addition (From the Point of View of Stochastic Point and Pulse Processes). Proceedings of 15-th International Radar Symposium (IRS), 2014.

4. Bringi V.N., Chandrasekar V., Hubbert J., Gorgucci E., Randeu W.L., Schoenhuber M. Raindrop Size Distribution in Different Climatic Regimes from Disdrometer and DualPolarized Radar Analysis. J. Atm. Sci. 2002, Vol. 60, no. 2, pp. 354–365.

5. Tapiador F.J., Navarro A., Moreno R. et al. On the Optimal Measuring Area for Pointwise Rainfall Estimation: A Dedicated Experiment with 14 Laser Disdrometers. Journal of Hydrometeorology, 2017, Vol. 18, no. 3, pp. 753–760.

6. Kruger A., Krajewski W.F. Two-Dimensional Video Disdrometer: A Description. J. Atmos. Oce. Tech., 2017, Vol. 19, pp. 602–617.

7. Janapati J., Kumar B., Reddy M.V., Reddy K.K., Lin P., Rao T.N., Liu C. A study on raindrop size distribution variability in before and after landfall precipitations of tropical cyclones observed over southern India. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 2017, Vol. 159, pp. 23–40. URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s1364682616302747 (дата обращения 1.09.2017).

8. Kim D., Lee D. Raindrop size distribution properties associated with vertical air motion in the stratiform region of a springtime rain event from 1290 MHz wind profiler, micro rain radar and Parsivel disdrometer measurements. Meteorological Applications, 2016, Vol. 23, no. 1, pp. 40–49.

9. Tokay A., Bashor P.G. An Experimental Study of Small-Scale Variability of Raindrop Size Distribution. J. App. Meteorol. and Clim., 2010, Vol. 49, no. 7, pp. 2348–2365.

10. Стерлядкин В.В. Пространственная селекция и группировка дождевых капель по размерам при ветровых порывах // Изв. РАН. Физика атм. и океана. 2015. Т. 51, № 6.