Введение
Глава 1. Роль водяного пара в атмосферных процессах и методы его измерения
1.1 Роль водяного пара в атмосферных процессах 11
1.2 Обзор применяемых методов измерения влажности в атмосфере с использованием шар-зондов и аэростатов 15
1.2.1 Гигрометры точки инея (конденсационные гигрометры) 18
1.2.2 Флуоресцентные гигрометры 20
1.2.3 Подстраиваемые лазерно-диодные гигрометры 23
1.2.4 Радиозондовые датчики влажности 25
Глава 2. Оптический флуоресцентный гигрометр FLASH-B
2.1 Флуоресцентный метод измерения влажности 30
2.2 Общее описание и конструкция гигрометра FLASH-B 35
2.2.1 Электронный блок 38
2.2.2 Электронный фотоумножитель и интерференционный светофильтр 42
2.3 Оптическая система гигрометра: расчёт и варианты реализации 44
2.3.1 Юстировка оптической системы 45
2.3.2 Расчёт оптической системы в разных вариантах реализации 46
2.4 Водородная лампа 49
2.4.1 Исследование стабильности и мониторинг водородных ламп 53
2.5 Калибровка гигрометра 56
2.6 Оценка констант скорости дезактивации 60
2.7 Расчёт погрешности измерений гигрометра FLASH-B 65
2.7.1 Погрешность калибровки 65
2.7.2 Разброс значений в кадре данных 68
2.7.3 Суммарная погрешность гигрометра 69
Глава 3 Техника аэростатных экспериментов с гигрометром FLASH-B
3.1 Система передачи данных 74
3.2 Аэростатный подвес и схема аэростатного эксперимента 76
3.3 Программное обеспечение аэростатных экспериментов 80
3.4 Выводы к главе 3 86
Глава 4 Сравнение гигрометра FLASH-B с гигрометром NOAA и микроволновым радиометром MIAWARA по данным полевой кампании LAUTLOS-WAWAP.
4.1 Полевая кампания LAUTLOS-WAWAP 88
4.2 Сравнение данных измерений FLASH-B и NOAA 90
4.2.1 Задержка отклика гигрометра NOAA и её влияние на результаты сравнения 95
4.3 Сравнение данных измерений микроволнового радиометра MIAWARA с данными аэростатных экспериментов 98
4.4 Измерения влажности гигрометром FLASH-B в тропосфере 102
4.5 Выводы к главе 4 104
Глава 5. Особенности вертикального распределения водяного пара в зимней арктической стратосфере по данным FLASH-B.
5.1 Вертикальное распределение водяного пара внутри и вне стратосферного циклона по данным измерений FLASH-B в январе-феврале 2004 г 107
5.1.1 Полярный стратосферный циклон 2003/04 года 107
5.1.2 Анализ результатов измерений 108
5.1.3 Результаты моделирования полей потенциальной завихренности 112
5.2 Сравнение данных FLASH-B с модельными расчётами 114
5.3 Структурные особенности профилей водяного пара 118
5.3.1 Слоистая структура профиля стратосферной влажности на границе циклона 119
5.3.2 Вертикальные профили водяного пара в присутствии полярных стратосферных облаков 123
5.3.2.1 Полярные стратосферные облака и дегидрация 124
5.3.2.2 Результаты измерений и анализ 126
5.4 Выводы к главе 5 135
Заключение 138
Список литературы 141
Приложения 154
