Радиовидение слоев и исследование внутренних волн в атмосфере с помощью высокостабильных сигналов навигационных спутников

В случае выполнения условия локальной сферической симметрии в атмосфере была выявлена существенная связь между ускорением эйконала и интенсивностью радиоволн, подобная известному уравнению классической динамики. Применение установленной связи к анализу экспериментальных данных спутников CHAMP(Германия),FORMOSAT-3(Тайвань—США)показало,что вторая производная по времени от эйконала(ускорение эйконала, или производная по времени от доплеровской частоты), доплеровский сдвиг частоты и интенсивность радиоволн являются важнейшими параметрами,необходимыми для отождествления и радиовидения слоёв в атмосфере и ионосфере. Измерения временной эволюции доплеровского сдвига частоты дают возможность изучать вертикальную структуру атмосферы при условии её сферической симметрии. Анализ взаимосвязанных вариаций ускорения эйконала и интенсивности радиоволн дает возможность, с одной стороны, идентифицировать слои в атмосфере и ионосфере, и, с другой стороны, определять вклад турбулентных и мелкомасштабных структур в вариации амплитуды и фазы радиоволн. С помощью разработанного критерия идентификации возможно выявлять принадлежность слоев к волновым структурам по индивидуальному вертикальному профилю температуры и/или плотности воздушной среды. Применение разработанной методики к анализу данных спутников CHAMP и FORMOSAT-3, проводившим регистрацию высокостабильных сигналов навигационной системы GPS на трассе спутник-спутник, позволяет получать сезонные и географические распределения волновой активности на различных высотах в атмосфере в глобальном масштабе. Полученные результаты могут иметь общее значение и для других трасс дистанционного зондирования, в том числе для линий спутник-Земля, а также при изучении слоистых и волновых структур в атмосферах планет.