СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТЕЧЕНИЙ НА МОРСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ Российский патент 1995 года по МПК G01C13/00 

Изобретение относится к способам океанографических измерений, а именно дистанционных измерений характеристик морской поверхности, которые могут использоваться для исследований течений.

Известен дистанционный способ измерения скоростей элементов морской поверхности, основанный на облучении морской поверхности, приеме рассеянного в обратном направлении сигнала, регистрации энергетического спектра этого сигнала и измерении флюктуаций его амплитуды [1]
При измерении только радиальной составляющей скорости по способу-прототипу требуется одновременные измерения хотя бы из двух точек, а для определения градиентов скоростей необходимы дополнительные вычислительные операции по выделению неоднородностей течения. Это является недостатком способа-прототипа.

Цель изобретения повышение достоверности получаемой информации о неоднородностях скорости морского течения.

Поставленная цель достигается тем, что на регистрируемом участке выбирают i точек с измеренными значениями гидрометеопараметров, измеряют скорость ветра W₁ и запененность поверхности моря Q₁ и определяют относительную величину запененности поверхности моря K_i в каждой точке по формуле
K_i= , где Q_o значение запененности участка в отсутствии течений, а при обработке результатов измерений находят значение градиента скорости течения div в каждой точке по формуле
div= · K_i, где g 9,8 м/с² ускорение свободного падения,
β= (-0,5.-2) ˙ 10⁴ коэффициент, определяющий величину отклика состояния поверхности на градиент течений.

На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующего заявляемый способ определения неоднородности скорости морского течения.

Устройство содержит блок 1 дистанционного зондирования состояния морской поверхности, измеритель 2 характеристик запененности, вычитающее устройство 3, устройство 4 хранения и выборки исходных данных и решающее устройство 5. При этом выход блока 1 дистанционного зондирования состояния морской поверхности соединен с входом измерителя 2 характеристик запененности, выход которого подключен к первому входу вычитающего устройства 3. Второй вход вычитающего устройства 3 соединен с выходом устройства 4 хранения и выборки исходных данных, имеющего вход информации о текущих гидрометеорологических параметрах. Выход вычитающего устройства 3 подключен к входу решающего устройства 5.

Изобретение осуществляется следующим образом.

На морской поверхности выбирается i точек для измерений. С помощью блока 1 дистанционного зондирования регистрируют состояние заданного участка морской поверхности. Сигнал с блока 1 поступает на вход измерителя 2 характеристик запененности, который определяет характеристики запененности Q_i, например для поверхности моря, покрытую пеной, среднее число обрушений ветровых волн на единицу площади и т.д. Сигнал, пропорциональный Q_i, с выхода измерителя 2 поступает на первый вход вычитающего устройства 3, на другой вход которого из устройства 4 хранения и выборки данных поступает сигнал Q_o, пропорциональный запененности морской поверхности в отсутствие течения при значениях массива гидрометеопараметров <P_o>, включающих соленость воды, температуру поверхности, воздуха и т.д. соответствующих фактическим значениям при данном измерении.

Фактические значения гидрометеопараметров измеряют с помощью дистанционных или других методов. Например, температура поверхности моря может определяться инфракрасным радиометром; скорость ветра W_i (если устройство установлено на самолете) по данным о сноcе носителя. Данные о фактических значениях гидрометеопараметров поступают на вход устройства 4 хранения и выборки исходных данных, где выбираются значения Q_o, β. Величина β является коэффициентом пропорциональности отклика состояния морской поверхности на градиент течения, определяется гидрометеопараметрами <P_o> и для различных морских условий находится в пределах -2,0 ˙ 10⁴< β<-0,5 ˙ 10⁴.

С выхода вычитающего устройства 3 сигнал, пропорциональный Ki= (Q_i-Q_o)/Q_o, поступает на решающее устройствo 5, например ЭВМ, где вычисляются градиентов скорости течения. При этом градиент скорости течений на i=M участке определяется по формуле
div= · K_i.

По найденным значениям div строятся изолинии градиентов поверхностных течений.

Использование предложенного способа позволит непосредственно определять неоднородности скорости морского течения, т.е. повысить достоверность получаемой информации.

Использование: в океанографических измерениях, а именно при дистанционном определении характеристик морской поверхности, которые могут использоваться для исследования течений. Сущность изобретения. На регистрируемом участке выбирают i точек с измеренными значениями гидрометеопараметров, измеряют скорость ветра W_i и запененность поверхности моря Q_i и определяют относительную величину запененности поверхности моря K_i в каждой точке по формуле где Q_o значение запененности участка в отсутствие течений, а при обработке результатов измерений находят значение градиента скорости течения в каждой точке по формуле 1 ил.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТЕЧЕНИЙ НА МОРСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ, при котором производят дистанционное измерение скоростей течения на участке с последующей обработкой результатов измерений, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности информации, на участке выбирают i точек с измеренными значениями гидрометеопараметров, измеряют скорость ветра W_i и запененность поверхности моря Q_i и определяют относительную величину запененности поверхности моря K_i в каждой точке по формуле

где Q_о значение запененности участка в отсутствие течений,
а при обработке результатов измерений находят значение градиента скорости течения в каждой точке по формуле

где g ускорение свободного падения;
β (0,5 ^oC 2) · 10 коэффициент, определяющий величину отклика состояния поверхности на градиент течений.