ТАСС, 9 августа. Российские ученые разработали недорогой оптический датчик для радиозондов, с помощью которого можно измерить высоту верхней границы облаков и определять присутствие частиц осадков в них. Описание разработки опубликовал Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, кратко об этом пишет пресс-служба МФТИ.
"Мы предлагаем оборудовать стандартный радиозонд оптическим датчиком для обнаружения облачного покрова и измерения высоты верхней границы облаков. Кроме того, оптический датчик позволяет измерять высоту границы между тропосферой и стратосферой. Простота использования и низкая стоимость нашего датчика являются решающими факторами для применения на метеорологической сети", – рассказал один из авторов работы, ведущий научный сотрудник МФТИ Александр Кочин.
Облака – это скопления частичек льда и капель воды, возникающие в атмосфере Земли в результате сложных процессов, в которых задействованы аэрозоли, частицы пыли, космические лучи и микробы. Порождаемые ими осадки и сами облака играют огромную роль в работе климата планеты, напрямую влияя на то, как много солнечного тепла и света отражается назад в космос.
Точные механизмы формирования облаков и их эволюции пока остаются загадкой для климатологов и физиков. Ученые уже много десятилетий пытаются раскрыть эти тайны в рамках опытов в лабораторных симуляторах атмосферы, а также наблюдая за облаками при помощи спутников и так называемых радиозондов, "одноразовых" наборов научных инструментов, которые поднимаются в верхние слои атмосферы при помощи оболочек, заполненных гелием.
Кочин и его коллеги выяснили, что возможности радиозондов можно значительно расширить при помощи разработанного ими оптического датчика, который позволяет измерять многие важнейшие физические свойства облаков, недоступные для спутников и других метеорологических приборов.
Как обнаружили российские ученые, простейший оптический датчик на базе обычного фотодиода способен отслеживать уровень облачности и многие другие метеорологические параметры, анализируя отраженное солнечное излучение. По словам исследователей, природа эффекта пока не раскрыта, однако он позволяет обнаруживать облачность и измерять высоту ее верхней границы с минимальными затратами средств и труда.
Работу прототипа этого прибора, запущенного в атмосферу на воздушном шаре, Кочин и его коллеги проверили при помощи данных, собранных на борту специализированного самолета. Как показал анализ собранных данных, датчик на базе фотодиода достаточно точно определял положение верхней границы облачности, а также был способен находить частицы осадков в облаках и определять положение рубежа между стратосферой и тропосферой.
Последующие версии этих приборов, как надеются ученые, не только станут ключевой частью радиозондов, но и помогут откалибровать приборы, установленные на борту климатических спутников для проведения схожих наблюдений. Это позволит значительным образом повысить точность прогноза погоды и достоверность климатических исследований, подытожили исследователи.