Исследование характеристик снега в микроволновом диапазоне для прогноза лавин

Аннотация

 Сход со склона скопившейся снежной массы обычно провоцируется климатическими причинами: резкой сменой погоды (в том числе перепадами атмосферного давления, влажности воздуха), дождями, обильными снегопадами. Объём снега в лавине может доходить до нескольких миллионов кубических метров. Однако опасными для жизни могут быть даже лавины объёмом около 5 м³. Для уменьшения и предотвращения указанных негативных факторов небходимо раннее прогнозирование и предупреждение возникновения лавин. Эта задача решается проведением постоянного мониторинга состояния снега и погоды на предполагаемом участке горных склонов.

Для этого в настоящее время используется множество различных методов и способов, основанных на разных физических и технических принципах. Одним из перспективных направлений является использование радиоволн сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазона.

Работа посвящена исследованию возможности СВЧ методов для дистанционного измерения параметров снега.

Построены две экспериментальные установки для измерения различных параметров снега в микроволновом диапазоне радиоволн, предназначенные для прогнозирования лавин. Предсказатели лавин выбираются на основе физических соображений и методов математической статистики. Целью наших исследований является создание установки для исследования характеристик горного снега в лавиноопасных районах горнолыжного курорта Шимбулак. Рассмотрены основные параметры электрического снега, влияющие на процесс передачи, распространения и отражения радиоволн. В результате изменений дипольный момент увеличивается, что приводит к расширению разделительной полосы знакопеременного воздействия воды и перемещению в низкочастотную область. Результаты экспериментальных исследований затухания радиоволн в снегу использованы для расчета. Представлены коэффициенты поглощения микроволнового излучения снегом. Диэлектрическая проницаемость и тангенс угла снегозатрат измерены волноводным методом.