УДК 621.372:551.508.8

 

Наземные радиофизические наблюдения высотного распределения озона над регионом Средней Азии

 

А. Т. Орозобаков, Б. Б. Саякбаева, Э. У. Орозобаков

Институт физико-технических проблем и материаловедения им академика Ж.Ж.Жеенбаева Национальной Академии Наук Кыргызской Республики

720071, Бишкек, проспект Чуй, 265-а

 

Статья поступила в редакцию 29 ноября 2018 г.

 

Аннотация. В статье приводятся основные предпосылки создания радиофизической микроволновой обсерватории в Средней Азии благодаря проектам МНТЦ. Первые шаги опирались в основном на  работы Российских ученых, к тому времени  уже обладающих достаточным опытом исследований озоносферы радиометрическими методами. Ими была создана серия многоканальных спектрорадиометров миллиметрового диапазона длин волн, разработаны методы измерений теплового радиоизлучения атмосферы в линиях О₃, апробированы методики определения полного содержания озона и его высотного профиля по данным радионаблюдений. Это позволило вести наблюдения атмосферного озона в ранее неисследованном на милииметровых волнах географическом районе на высоте 1600м над уровнем моря, 43⁰ северной широты, 77⁰ восточной долготы.  Определение содержания озона в стратосфере выполнялось методом пассивного микроволнового зондирования, основанного на измерении спектра селективного теплового радиоизлучения молекул атмосферного озона в окрестности одной из линий вращательного спектра этого газа. В статье представлены только некоторые результаты наблюдений  линий озона на длине волны 2,7 мм, позволяющих определять содержание, концентрацию озона в стратосфере Земли.  Видно, что на высоте от 20-ти до 30-ти километров озона содержится почти вдвое больше, чем  в выше находящихся 30-ти. По данным мировой сети наземных станций, над районом измерений обсерватории общее содержание озона составляет около 290-310 еД, т.е. по данным обсерватории в пределах высот 20-60 км озона содержится 70-75% от всего общего содержания. Известно, что в низких широтах основной максимум озонного слоя находится выше, чем в верхних. В нашем случае наиболее насыщенным озоном является интервал высот 22-35 км, что подтверждается многолетними наблюдениями. В зависимости от поставленных задач, по более длительным наблюдениям можно установить суточный ход, сезонные вариации коцентрации озона.

Ключевые слова: концентрация озона, миллиметровые волны, обтюратор.

Abstract. In this article, the basic factors for creation of the radiophysical microwave observatory in Central Asia thanks to the ISTC projects are set forth. First steps mainly grounded on works of Russian scientists who by that time had already obtained enough experience in researches of the ozonosphere using radiometric methods. They created a series of multi-channel spectroradiometers of a millimeter waveband and developed measuring methods of atmosphere thermal radiation in lines О₃. The methods of determination of completed ozone content and its vertical profile on data of radio observations were tested. This allowed to conduct observations of atmospheric ozone in earlier not studied on a millimeter waveband geographical region at a height of 1600 m above sea level, 43⁰ north latitude, 77⁰ east longitude. The content of ozone in stratosphere was determined by the method of passive microwave probing on the basis of measurement of spectrum of atmospheric ozone molecules selective thermal radiation near one of the lines of rotational spectrum of this gas. Only some observation results of the ozone lines at the wavelengths of 2.7 mm are presented in the article which allow determination of the ozone content and concentration in the Earth’s stratosphere. The results show that at altitude 20 to 30 kilometers the ozone content is twice as much as it is at altitudes higher than 30 km. According to observation data of the world net of ground stations over region of the observatory mesurements, a general ozone content is around 290-310 Dobson Units, that is, within altitudes 20-60 km the ozone content makes 70-75% from its total content. It is known that in lower widths a general maximum of the ozone layer is higher than in upper ones. In our case the most saturated with ozone layer is at heights interval  22 to 35 km, that is proved by many-year observations. Depending on assigned tasks, it is possible to establish by longer observations  a diurnal and seasonal variations of ozone.

Key words:  concentration of ozone, millimeter waves, shutter.

 

Для цитирования:

А. Т. Орозобаков, Б. Б. Саякбаева, Э. У. Орозобаков. Наземные радиофизические наблюдения высотного распределения озона над регионом Средней Азии. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2018. № 12. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/dec18/9/text.pdf

DOI 10.30898/1684-1719.2018.12.9