Столичные ученые создали современный метеорологический радиозонд
Ученые Московского физико-технического института создали современный метеорологический радиозонд. Он повышает точность прогнозов погоды и позволяет изучать верхние слои атмосферы.
Современный метеорологический радиозонд компактен — он размером с детское ведерко. Белый корпус устройства умещается в ладонях разработчика, кандидата технических наук Александра Кочина. На «ведерке» закрепляют дополнительные блоки исследовательской аппаратуры, выводят на корпус датчики: влажности, инфракрасный для измерения температурных режимов и пару оптических — один направлен вверх, другой вниз. Зонд готов к работе. Его привязывают к баллону с газом и отправляют в небо измерить облачность — важный показатель для авиации.
— Сейчас облачность определяют со спутников, — рассказывает Александр Кочин, наблюдая, как зонд поднимается все выше. — При этом погрешность измерений привычным способом высока — около одного километра. Мы же предложили засекать границу облачности с помощью обычного фотодиода: при пересечении границы облака резко меняются характеристики выходного сигнала с фотодиода. Учитывая неровность самих облаков, точность измерения оптическими датчиками составляет всего около ста метров.
Однако просто разместить фотодиоды на зонде мало. Ученым нужно было отработать алгоритм вычислений по переданным данным. Для этого потребовалось проводить эксперименты в разных погодных и климатических условиях.
— Например, в Арктике со спутников часто вообще нельзя определить облачность. Все дело в том, что белые облака не видны на фоне снега, — пояснил Александр Кочин. — А придуманные нами зонды могут выручить. Сейчас мы уже полностью протестировали созданную нами технологию. Она готова к масштабному использованию.
Еще одно достоинство физтеховского зонда — его низкая себестоимость. Дело в том, что метеорологические зонды в подавляющем большинстве случаев — вещи одноразовые. И в этом смысле цена устройства играет большую роль.
— У нас в России существует более полутора тысяч метеостанций, — сказал Александр Кочин. — Точные измерения облачности с самолетов слишком дорогие, «предсказания» со спутников не всегда точны.
А мы предлагаем использовать обычные серийные зонды и дешевые фотодиоды. И наша технология точнее определяет погодные показатели, чем существующие методы.
ФАКТЫ
- В России сейчас насчитывается 1691 метеостанция. При этом для надежного исследования и прогнозирования погоды на всей территории страны нужно в три раза больше.
- По статистике, в Москве в среднем 114 солнечных дней в году и 251 облачный или пасмурный день.
- Используемые сейчас метеорологические радиозонды весят в среднем 250–500 граммов в зависимости от модели и комплектации.