ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. eISSN 1684-1719. 2025. №5

УДК: 521.98

ПЕРВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОПУСКАНИЯ

АТМОСФЕРЫВ МЕСТАХ РАСПОЛОЖЕНИЯ РАТАН-600, БТА И ЗТШ

С ПОМОЩЬЮ ДВУХКАНАЛЬНОГО АТМОСФЕРНОГО РАДИОМЕТРА ИПАР-2

В.Б. Хайкин ^1,6, Е.М. Домбек ², А.Ю. Шиховцев ³, Павел М. Землянуха ², Петр М. Землянуха ²,

Г.А. Макоев ^1,6, Г.П. Назаров ⁴, Я.О. Водзяновский ⁴, А.В. Худченко ^4,5

¹ Специальная астрофизическая обсерватория РАН, пос. Нижний Архыз, Россия

² Институт Прикладной Физики РАН, Нижний Новгород, Россия

³Институт солнечно-земной физики СО РАН, Иркутск, Россия

⁴Астро-космический центр ФИАН, Москва, Россия

⁵ Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН, Москва, Россия

⁶ Институт астрономии РАН, Москва, Россия

Статья поступила в редакцию 23 марта 2025 г.

Аннотация. В работе рассмотрены радиометрические методы определения оптической толщи атмосферы и осажденного водяного пара. Приведены первые результаты измерений радиояркостной температуры атмосферы T_b, пропускания атмосферы и осажденного водяного пара (PWV) в местах расположения РАТАН-600, БТА и ЗТШ с помощью двухканального атмосферного радиометра ИПАР-2. Показана хорошая сходимость результатов прямых радиометрических измерений осажденного водяного пара c оценками PWV, полученными по данным реанализа Era-5, высотным профилям температуры и влажности и удельному влагосодержанию атмосферы приземного слоя. Приводятся дальнейшие планы измерения пропускания атмосферы и радиометрческого PWV с помощью ИПАР-2 для комплексного изучения астроклимата возможных мест размещения ESMT.

Ключевые слова: субмиллиметровый телескоп, астроклимат, пропускание атмосферы, осажденный водяной пар, атмосферный радиометр.

Финансирование: работа выполнена при поддержке гранта РНФ N23-72–00041.

Автор для переписки: Хайкин Владимир Борисович, vkhstu@mail.ru

Литература

1. Bubnov G.M. et al. Searching for new sites for THz observations in Eurasia // IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology. – 2015. – Т. 5. – №. 1. – С. 64–72.

2. Хайкин В.Б., Шиховцев А.Ю., Шмагин В.Е., Лебедев М.К., Копылов Е.А., Лукин В.П., Ковадло П.Г. О проекте Евразийских субмиллиметровых телескопов (ESMT) и возможности применения адаптивной оптики для улучшения качества субММ изображений // Журнал Радиоэлектроники. 2022. №7. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2022.7.9

3. Балега Ю.Ю., Батаев Д.К-С., Бубнов Г.М., Вдовин В.Ф., Землянуха П.М., Лолаев А.Б., Леснов И.В., Марухно А.С., Марухно Н.А., Муртазаев А.К., Хайкин В.Б., Худченко А.В. Прямые измерения атмосферного поглощения излучения субтерагерцового диапазона волн на Северном Кавказе // Доклады Российской академии наук. 2022. Т. 502, № 1. С. 5–9. DOI: https://doi.org/10.31857/S2686740022010023

4. Khaikin V. et al. On the Eurasian submillimeter telescopes project (ESMT) //2020 7th All-Russian Microwave Conference (RMC). – IEEE, 2020. – С. 47-51.

5. Кисляков А.Г. // Радиотехника и электроника. 1968 Т. 13, № 7 С. 1–161

6. Носов В.И. и др. Двухволновой измеритель радиопрозрачности атмосферы миллиметрового диапазона // Приборы и техника эксперимента. – 2016. – №. 3. – С. 49–56.

7. Khaikin V.B. et al. A review of astroclimate conditions of possible locations for Eurasian SubMM Telescopes (ESMT). In the Proceedings of the VAK-2024, Nizhny Arkhyz, August 2024.

8. Хайкин В.Б., Шиховцев А.Ю., Миронов А.П. Статистические характеристики осажденного водяного пара, оптической толщи и облачности в Северной части Евразии // Астрономический журнал, 2024a, том 101, № 2, с. 195–206.

9. Ильин Г.Н. и др. Высокостабильный двухканальный радиометр водяного пара для измерений тропосферной задержки в реальном времени // Труды Института прикладной астрономии РАН. – 2013. – №. 27. – С. 210–215.

10. Миронов А. Основы астрофотометрии. Практические основы фотометрии и спектрофотомерии звезд. – Litres, 2022.

11. Khaikin V.B., Karavaev D.M., Rybakov Y.V. Testing of atmospheric opacity during Sun observations with MSRT // 13th International Crimean Conference Microwave and Telecommunication Technology, 2003. CriMiCo 2003. – IEEE, 2003. – С. 778–780.

12. Cassiano M.M. et al. Precipitable water vapor and 212 GHz atmospheric optical depth correlation at El Leoncito site // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. – 2018. – Т. 168. – С. 32-36.

13. Kraus J.D.: Radio Astronomy (Cygnus-Quasar Books, Powell // Ohio. – 1986.

14. Бубнов Г.М. и др. Согласованное определение интегральной влажности и эффективной оптической толщины атмосферы в миллиметровом диапазоне длин волн с использованием широкополосных радиометров // Известия вузов. Радиофизика. – 2019. – Т. 62. – №. 12.

15. Fogarty W. Total atmospheric absorption at 22.2 GHz // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. – 1975. – Т. 23. – №. 3. – С. 441–444.

16. Bevis M. et al. GPS meteorology: Remote sensing of atmospheric water vapor using the global positioning system // Journal of Geophysical Research: Atmospheres. – 1992. – Т. 97. – №. D14. – С. 15787-15801.

17. Bubnov G. et al. Analysis of variations in factors of specific absorption of sub-terahertz waves in the earth’s atmosphere // 2020 7th All-Russian Microwave Conference (RMC). – IEEE, 2020. – С. 229-232.

18. Шиховцев А.Ю., Хайкин В.Б., Ковадло П.Г., Baron P. Оптическая толща атмосферы для пика Терскол по данным реанализа Era-5. Оптика атмосферы и океана, N11, 2022. – С. 956–962.

19. Espinoza D.C. et al. Sub-millimeter atmospheric opacity over “El Leoncito” site // 2020 XXXIIIrd General Assembly and Scientific Symposium of the International Union of Radio Science. – IEEE, 2020. – С. 1-4.

20. Рыбаков Ю.В., Дроздов Д.В., Герасимов О.А. Гофрированные конические рупорно-линзовые антенны для самолетного СВЧ-влагомера // Всероссийские открытые Армандовские чтения: Современные проблемы дистанционного зондирования, радиолокации, распространения и дифракции волн. – 2021. – №. 1. – С. 451–458.

21. Clark T.A., Irwin G. The Journal of the Royal Astr. Soc. of Canada. 67, N3 (522), 1973, p.142.

22. Бертенова О.Д., Никитиновская Н.А., Полякова Е.А. О спектральной прозрачности и содержании пара над Памиром. Труды ГГО N237.

23. Уилсон Т.Л., Рольфс К., Хюттемейстер С. Инструменты и методы радиоастрономии // М.: Физматлит, 2013.− 568 с. – 2012

24. Майорова Е.К. Исследование поглощения атмосферы и КПД антенны на миллиметровых волнах на радиотелескопе РАТАН-600. – Сообщения САО, 1989, №.63, С.32-37.

25. Майорова Е.К., Трушкин С.А. Применение метода вертикальных разрезов атмосферы на РАТАН-600 // Радиотехника и электроника. – 1987. – №. 9. – С. 1930–1937.

26. Столяров В.А. и др. Перспективы развития миллиметровой астрономии в САО РАН //Астрофизический бюллетень. – 2024. – Т. 79. – №. 2. – С. 331–349.

27. Khaikin V.B. et al. A study of the astroclimate in the Dagestan mountains Agul region and at the Ali Observatory in Tibet as possible locations for the Eurasian SubMM Telescopes (ESMT) // Proc. Sci. – 2002. – Т. 425. – С. 72-79.

Для цитирования:

Хайкин В.Б., Домбек Е.М., Шиховцев А.Ю, Землянуха Павел М., Землянуха Петр М., Макоев Г.А., Назаров Г.П., Водзяновский Я.О., Худченко А.В. Первые результаты измерений пропускания атмосферы в местах расположения РАТАН-600, БТА и ЗТШ с помощью двухканального радиометра ИПАР-2 // Журнал радиоэлектроники. – 2025. – №. 5. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2025.5.14