Восстановление интегрального влагосодержания атмосферы с помощью глобальных навигационных спутниковых систем тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.29, кандидат наук Калинников, Владислав Валерьевич

• Калинников, Владислав Валерьевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Калинников, Владислав Валерьевич

Оглавление

Список обозначений

Введение

Глава 1. Значимость и методы определения содержания водяного пара в атмосфере

1.1. Роль водяного пара в радиационном балансе атмосферы Земли

1.2. Контактные методы определения содержания водяного пара

1.3. Дистанционные методы определения содержания водяного пара

1.4. Численные погодные поля

1.5. Выводы

Глава 2. Рефракция радиоволн дециметрового диапазона в атмосфере

2.1. Рефракция в ионосфере

2.2. Рефракция в нейтральной атмосфере

2.3. Картирующие функции

2.4. Выводы

Глава 3. Зенитная тропосферная задержка радиосигналов ГНСС

3.1. Методика определения зенитной тропосферной задержки по фазовым измерениям радиосигналов ГНСС

3.2. Учет ошибок различной природы в измерениях радиосигналов ГНСС

3.3. Верификация оценок зенитной тропосферной задержки

3.4. Выводы

Глава 4. Интегральное влагосодержание

4.1. Преобразование зенитной тропосферной задержки в интегральное влагосо держание

4.2. Верификация оценок интегрального влагосодержания

4.3. Поле интегрального влагосодержания на территории Республики Татарстан

4.4. Выводы

Заключение

Благодарности

Список литературы

Приложение 1. Положение ГНСС станций

Список обозначений

—> л вектор положения спутника

-> г вектор положения приемника

В геодезическая широта

с скорость света в вакууме

б/? ошибка часов спутника, приемника

е давление водяного пара

/ относительная влажность; частота электромагнитной волны

к абсолютная (ортометрическая) высота

Н геодезическая высота

I интенсивность; ионосферная задержка

тс интегральное содержание льда

1Ш интегральное содержание водяного пара

ь удельная теплота парообразования; геодезическая долгота

интегральное содержание жидкой воды

т оптическая масса атмосферы; картирующая функция

N индекс рефракции; фазовая неоднозначность

п показатель преломления

Р атмосферное давление

РСУ вариация положения фазового центра приемной антенны

Д. средний радиус Земли

Яо универсальная газовая постоянная

геометрическое расстояние между спутником и приемником

571) наклонная тропосферная задержка

температура [ С]

Т температура [К]

2 зенитный угол

зенитная гидростатическая задержка

2Ш зенитная задержка, вызванная льдом

21М зенитная задержка, вызванная жидкой водой

гт зенитная тропосферная задержка

зенитная влажная задержка

А длина волны

Р плотность воздуха; угол рефракции

т оптическая глубина

Ф фазовое радиоизмерение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Восстановление интегрального влагосодержания атмосферы с помощью глобальных навигационных спутниковых систем»

Введение

Диссертация посвящена исследованию интегрального влагосодержания атмосферы по измерениям радиосигналов глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС).

Актуальность темы. Водяной пар в атмосфере является основным поглотителем, как прямого солнечного излучения, так и отраженного от земной поверхности. При этом большая часть поглощенной энергии вновь переизлучается в направлении земной поверхности. Поэтому водяной пар играет ключевую роль в тепловом балансе планеты, рост концентрации которого приводит к парниковому эффекту. При этом суммарное поглощение излучения определяется интегральным влагосодержанием, характеризующим количество водяного пара в вертикальном атмосферном столбе. Соответственно исследование закономерностей распределения интегрального влагосодержания является важной задачей физики атмосферы и представляет значительный интерес для решения проблем экологии. В тоже время, существующие в настоящее время средства зондирования водяного пара не позволяют получать данные об интегральном влагосодержании с высоким временным и пространственным разрешением, достаточной точностью и не обладают свойством всепогодности. Использование в качестве нового источника информации радиосигналов ГНСС позволяет устранить перечисленные недостатки.

В Северной Америке и Европе эта тема получила развитие в связи с

применением спутниковых навигационных систем для решения

радиотехнических задач геодезии и геодинамики, для которых водяной пар

представляет собой источник помех, оценка величины которых является

серьезной проблемой. Созданные в этих странах методики рассчитаны в

первую очередь на обработку измерений, собранных сетями станций ГНСС, с

целью определения координат этих станций. При этом в качестве побочного

результата находятся зенитные тропосферные задержки радиосигналов,

5

значения которых сначала моделируются по априорным формулам с привлечением приземных метеоданных, а затем уточняются в процессе собственно обработки измерений радиосигналов ГНСС. В дальнейшем эти задержки могут быть преобразованы в интегральное влагосодержание. Недостатком данного подхода является тот факт, что определение абсолютных значений зенитных тропосферных задержек возможно только, если сеть станций имеет горизонтальные размеры порядка 1000 км. В противном случае для расчета доступны лишь разности зенитных тропосферных, задержек между станциями. Кроме того можно отметить излишнее использование априорной информации, в частности раздельное моделирование наклонных гидростатических и влажных составляющих тропосферной задержки. Таким образом, для восстановления пространственных параметров полей интегрального влагосодержания в региональном масштабе важным вопросом является разработка методики, которая бы учитывала указанные недостатки.

Целью работы является разработка методики определения интегрального влагосодержания атмосферы на основе фазовых измерений дециметровых радиоволн, транслируемых спутниками ГНСС, и восстановление с помощью данной методики пространственных характеристик полей интегрального влагосодержания.

Решаемые задачи. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Разработка методики определения зенитной тропосферной задержки дециметровых радиоволн.

2. Проведение верификационного сравнения рядов интегрального влагосодержания, полученных из рядов зенитной тропосферной задержки, с данными численных погодных полей ЫСЕР/МСАЯ и солнечных фотометров сети АЕБЮЫЕТ.

3. Выявление пространственных закономерностей полей интегрального влагосодержания масштаба порядка 100 км для территории Республики

Татарстан и оценка их влияния на фазовые измерения радиосигналов глобальных навигационных спутниковых систем.

Научная новизна данной работы заключается в следующем:

1. Построена методика определения зенитной тропосферной задержки радиосигналов глобальных навигационных спутниковых систем, которая в отличие от других подходов использует измерения, собранные только на одной станции, и при этом не нуждается в дополнительных приземных метеоизмерениях и других источниках априорной информации о величине тропосферной задержки.

2. С помощью разработанной методики по длинным рядам было определено стандартное отклонение значений интегрального влагосодержания, полученных из преобразования зенитных тропосферных задержек, от показаний солнечных фотометров.

3. На основе построенной методики проведены расчеты длинных рядов интегрального влагосодержания непосредственно по бортовым и ультрабыстрым эфемеридам и показано, что они имеют более высокую точность, чем интегральное влагосодержание, восстановленное по приземным метеоизмерениям.

4. Определены горизонтальные градиенты поля интегрального влагосодержания над территорией Республики Татарстан для разных сезонов.

На защиту выносятся:

1. Методика и реализация, позволяющая по двухчастотным фазовым измерениям радиосигналов глобальных навигационных спутниковых систем, собранным только на одной станции, определять абсолютную величину зенитной тропосферной задержки без моделирования ее предварительных значений по априорным формулам и приземным метеоизмерениям.

2. Методика и реализация преобразования зенитной тропосферной

задержки в интегральное влагосодержание, использующая последние

опубликованные значения коэффициентов в формуле индекса рефракции и

дающая стандартные отклонения от показаний солнечных фотометров и

7

численных погодных полей ЫСЕРЛМСАК 1.6 и 2.6 мм осажденной воды соответственно.

3. Горизонтальные градиенты и флуктуации поля интегрального влагосодержания над территорией Республики Татарстан, рассчитанные для разных сезонов на масштабе порядка 100 км.

Достоверность полученных результатов подтверждается сравнением длинных рядов интегрального влагосодержания, полученных из измерений радиосигналов ГНСС, с независимыми данными солнечных фотометров и численных погодных полей ТчГСЕР/1чГСА11, а также обеспечивается адекватностью и корректностью применения в работе законов рефракции дециметровых радиоволн и математических методов обработки радиоизмерений.

Практическая ценность работы. Зондирование интегрального влагосодержания атмосферы с помощью приемной ГНСС аппаратуры применимо для научных исследований, решения радиотехнических задач, задач экологии, радиофизики и физики атмосферы, в том числе для ассимиляции в численные погодные поля и построения прогнозов. Использование представленной методики позволяет получать интегральное влагосодержание с высокой временной дискретностью при любых погодных условиях, что недоступно другим технологиям.

Личный вклад автора. Автором проведены основные работы по решению поставленных задач. Разработана и программно реализована методика для определения зенитной тропосферной задержки и интегрального влагосодержания по измерениям радиосигналов ГНСС. С помощью указанной методики автором были получены ряды интегрального влагосодержания для 24 станций на территории России, проведена их верификация по численным погодным полям ^ГСЕР/ЫСАИ и данным солнечных фотометров, восстановлены пространственные характеристики поля интегрального влагосодержания для Республики Татарстан. Сделаны основные выводы по полученным результатам.

Апробация результатов. Результаты работ докладывались и обсуждались на следующих конференциях: V Межрегиональная научно-практическая конференция «Промышленная экология и безопасность», Казань, сентябрь 2010; XI Международный симпозиум «Энергоресурсоэффективность и энергосбережение», Казань, декабрь 2010; VI Межрегиональная научно-практическая конференция «Промышленная экология и безопасность», Казань, сентябрь 2011; Международный симпозиум «Атмосферная радиация и динамика», Санкт-Петербург, 2011 и 2013; XXIII Всероссийская научная конференция «Распространение радиоволн», Йошкар-Ола, май 2011; Progress in electromagnetics research symposium, Moscow, August 2012; XIX Международный симпозиум «Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы», Барнаул, июль 2013; II Международная научно-практическая конференция «Актуальные вопросы геодезии и геоинформационных систем», Казань, сентябрь 2013;

Автор принимал участие в качестве исполнителя в исследованиях, поддержанных грантами: ГК Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы (№ П162 и № 8886); Грант РФФИ №13-05-97054;

Публикации. Автором опубликовано по теме диссертации 16 работ. Из них 10 статей в научных журналах (из них 4 по списку ВАК), 2 статьи в сборниках трудов научных конференций, 4 опубликованных тезисов докладов.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложения. Содержит 121 страницы печатного текста, в том числе 29 рисунков, 5 таблиц. Список литературы содержит 115 источников.

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определены цели и задачи исследования, ее научная новизна и практическая значимость.

В первой главе показано, что интегральное влагосодержание играет

важную роль в радиационном балансе атмосферы Земли. Приведен обзор

средств зондирования водяного пара. Указано, что существующие технологии

9

не позволяют измерить интегральное влагосодержание с высоким пространственным и временным разрешением.

Так измерения с радиозондов доступны для сравнительно небольшого числа пунктов и позволяют сделать оценки интегрального влагосодержания только два раза в сутки. Наземные дистанционные приборы - солнечные фотометры, СВЧ-радиометры и лидары - не обладают свойством всепогодности, требуют дополнительной калибровки и достаточно дороги, вследствие чего число пунктов, на которых они установлены, крайне невелико. Спутниковые радиометрические сканирующие системы не позволяют достигнуть высокой временной дискретности данных для одной и той же точки поверхности Земли и дают низкую точность координатной привязки измерений.

Отмечено, что определение интегрального влагосодержания с помощью радиосигналов ГНСС основывается на свойствах рефракции, что обеспечивает значительно меньшую зависимость результатов от погодных условий. Указано, что приемное оборудование достаточно дешево и способно работать в круглосуточном режиме, что обеспечивает быстрый рост числа ГНСС -станций, которые могут существенно дополнить глобальную систему мониторинга параметров атмосферы непрерывными рядами интегрального влагосодержания.

Во второй главе рассмотрены свойства рефракции радиоволн

дециметрового диапазона в атмосфере, которая приводит к изменениям их

фазового пути, называемым задержками радиосигналов ГНСС. Показано, что

задержка, вызванная ионосферой, большей частью исключается из фазового

пути с помощью двухчастотных измерений. Задержка в нейтральной атмосфере

может быть представлена в виде произведения зенитной тропосферной

задержки на картирующую функцию. В свою очередь зенитная тропосферная

задержка обусловлена гидростатической компонентой и вызванной водяным

паром влажной составляющей. Указано, что гидростатическая компонента

зависит только от плотности атмосферы и может быть смоделирована с

ю

высокой точностью с помощью приземного давления. Влияние жидкой воды и льда на величину зенитной тропосферной задержки пренебрежимо мало. В главе дан анализ картирующих функций, которые не зависят от приземной метеорологической информации. Наиболее точными из них являются функции Мендеса и Нила.

В третьей главе описана разработанная методика определения зенитной тропосферной задержки по радиосигналам ГНСС. Методика в качестве входных данных используются измерения, собранные только на одной станции, что позволяет избежать необходимости в сетевых решениях. Кроме того, не требуются приземные метеорологические измерения и другие источники априорной информации о текущих значениях зенитной тропосферной задержки. При этом определяется именно полная задержка, тогда как в других подходах ее гидростатическая компонента обычно моделируется. Также поддерживается возможность расчетов как по финальным эфемеридам, публикуемым с задержкой в две недели, так и по бортовым и ультрабыстрым эфемеридам, доступным в реальном времени. Получаемые на выходе ряды зенитной тропосферной задержки обладают высокой пятиминутной временной дискретностью. Точность этих оценок в среднем равна 10 мм. Стандартное отклонение полученных рядов зенитной тропосферной задержки от независимых данных погодных полей ЫСЕР/ЫСАЯ составляет 14.3 мм. Отмечено, что представленные результаты не уступают по точности, которую дают альтернативные подходы обработки измерений радиосигналов ГНСС. Достигнутый уровень точности позволяет исследовать вариации влажности на суточном и синоптическом масштабах.

В четвертой главе рассмотрено интегральное влагосодержание,

полученное из преобразования зенитной тропосферной задержки

радиосигналов ГНСС. Априорная точность определения интегрального

влагосодержания составляет 1.8 мм осажденной воды. Стандартные отклонения

рядов интегрального влагосодержания, рассчитанных по финальным

эфемеридам, от данных погодных полей МСЕРЛЧСАК и солнечных фотометров

11

составляют 2.6 и 1.6 мм осажденной воды соответственно. При этом между сравниваемыми рядами имеется высокая корреляция. Восстановление интегрального влагосодержания по бортовым и ультрабыстрым эфемеридам в режиме реального времени дает точность на 50% хуже, однако она превышает точность определения интегрального влагосодержания по приземным метеорологическим измерениям. По радиоизмерениям, собранным сетью постоянно действующих ГНСС станций на территории Татарстана, были получены значения горизонтальных градиентов и флуктуаций поля интегрального влагосодержания атмосферы.

В заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы.

Глава 1. Значимость и методы определения содержания водяного

пара в атмосфере

Глава дает общее представление о роли водяного пара в радиационном балансе Земли, представлен обзор методов, позволяющих определить его содержание в атмосфере. Показано, что ни один из методов не обеспечивает данными с высоким пространственным и временным разрешением, поэтому представляется актуальным использование радиосигналов спутниковых навигационных систем как нового способа извлечения информации о влагосодержании атмосферы.

1.1. Роль водяного пара в радиационном балансе атмосферы

Земли

Атмосферный водяной пар составляет всего 0.001 % от общего запаса воды на Земле, однако играет ключевую роль в тепловом балансе [89, 101]. Главным источником тепла в атмосфере является коротковолновая лучистая энергия Солнца, которая на своем пути претерпевает частичное рассеивание и поглощение. Большая часть прямой радиации, достигнув Земли, частично переотражается вверх, вызывая собственное излучение. При этом главными поглотителями как прямого, так и собственного излучения являются водяной пар, озон и углекислый газ [101, 110]. Поскольку масса молекул воды наибольшая среди перечисленных газов, то на долю водяного пара приходится основная часть поглощенной радиации. Накопленную энергию водяные пары переизлучают в длинноволновом диапазоне и главным образом в нижнем направлении, создавая встречное излучение, которое вновь поглощается и переотражается подстилающей поверхностью. С ростом влажности этот зацикленный процесс приводит к возникновению парникового эффекта. Кроме

того, нижняя атмосфера испытывает дополнительный приток тепла, приносимого при испарении воды с земной поверхности.

Численное описание поглощения монохроматического излучения дается законом Бугера - Бэра - Ламберта [101, 110]:

1 = 1 о ■ехр^адСГМ/

(1.1.1)

где / и 1о - интенсивность излучения на входе и выходе поглощающей среды, ах - суммарный для всех составляющих атмосферы объемный коэффициент поглощения монохроматической волны с длиной волны Я на текущем элементе пути сИ, Ь - общая длина пути волны в поглощающей среде. Поскольку интеграл внутри экспоненты сильно зависит от зенитного угла, под которым излучение прошло атмосферу, то вводят понятие оптической глубины, соответствующее вертикальному излучению. В таком случае показатель экспоненты в (1.1.1) можно представить в виде:

I

| ал(1)-сИ -х-т{г)

о

(1.1.2)

где г - суммарная оптическая глубина, т - оптическая масса атмосферного столба, наклоненного на зенитный угол г, под которым пришло излучение.

Суммарная оптическая глубина может быть представлена в виде суммы компонент, ответственных за поглощение на отдельных газах, примесях и рассеивание. В случае если наклонное коротковолновое излучение испытывает поглощение на атмосферном водяном паре, соответствующая компонента может быть аппроксимирована как [71, 110]:

(1.1.3)

где Ту, - оптическая глубина водяного пара, а и Ъ - частотно зависимые эмпирические коэффициенты, ШГУ - интегральное содержание водяного пара в вертикальном атмосферном столбе, обычно измеряемое в кг/м2 или в миллиметрах осажденной воды, т^ - оптическая масса водяного пара.

Таким образом, в качестве важнейшей характеристики, влияющей на радиационный баланс атмосферы, является интегральное влагосодержание, расширению методов измерений которой должно быть уделено внимание.

1.2. Контактные методы определения содержания водяного пара

Контактные методы характеризуются тем, что датчик непосредственно помещается в среду, параметры которой необходимо определить. Исторически самые первые контактные методы - это регистрация приземных метеорологических параметров. Согласно [102] измерение относительной влажности на метеостанциях производилось в стандартные метеорологические эпохи каждые три часа двумя приборами - стационарным психрометром при

о

температурах от 50 до -ЮС и волосным гигрометром при более низких температурах.

Классический психрометр Августа состоит из двух термометров, один из которых обернут в смоченную ткань. Скорость испарения воды с ткани уменьшается с увеличением относительной влажности воздуха. Поскольку испарение является энергозатратным процессом, то влажный термометр дает меньшую температуру, чем сухой, а по разности показаний обоих термометров можно определить давление водяного пара согласно формуле Реньо [23, 107]:

е = Ех-А-Р-(г-ц)

(1.2.1)

где tYi.ii- показания сухого и влажного термометров, е - давление водяного пара при температуре - давление насыщенного водяного пара при

температуре Р - атмосферное давление, А - психометрический коэффициент, зависящий главным образом от скорости протекания воздуха через прибор. Чтобы избежать локального увеличения влажности из-за испарения воды ставят вентилятор (аспиратор), который обеспечивает продувание со скоростью 2 м/с. Для исключения влияния нагрева от солнечных лучей и сторонних предметов, психрометр помещают в жалюзийную будку на высоте 2 м от поверхности земли.

При низких температурах психометрический метод становится неточным, вследствие чего применяется гигрометр на основе обезжиренного человеческого волоса. Его принцип работы основан на том, что длина волоса увеличивается с ростом относительной влажности. При изменении относительной влажности от 0 до 100 % волос удлиняется в среднем на 2.5 % [107].

Перечисленные два способа применимы лишь в аналоговых системах, с развитием автоматических метеостанций появились гигрометры, работающие на принципе зависимости электрического сопротивления материала от влажности воздуха (т.н. гигристоры). Так в электролитическом гигрометре используется пленка хлористого лития, нанесенного на стеклянную пластинку. При изменении влажности меняется концентрация электролита и, следовательно, его сопротивление [23].

Отметим, что поверхностные измерения влажности проводятся не только на суши, но и над поверхностью мирового океана с помощью метеостанций, размещенных на морских судах, заякоренных и дрейфующих метеорологических буях. Этот совокупный набор атмосферно-океанических данных доступен на сайте [34].

Рассмотренные выше способы позволяют найти только приземную влажность воздуха, тогда как для определения интегрального влагосодержания необходимо знать высотный профиль давления водяного пара. Впервые среднее высотное распределение было получено Ганном по результатам горных измерений в Альпах [100, 108]:

( h Л

е-е- ехр--

л ч 2.73J

(1.2.2)

где es - приземное значение давления водяного пара, h - высота [км]. Эта формула завышала давление водяного пара на больших высотах. С началом измерений на бортах самолетов с помощью гигрометров конденсационного типа появилась возможность более точного восстановления профиля до высоты 4-5 км. Хргиан получил следующее выражение [100]:

е = es ■ ехр(- я, • h - а2 ■ h1)

(1.2.3)

где эмпирические коэффициенты a¡ и а2 зависят от климатического сезона. Приведенные профили дают лишь общую закономерность распределения водяного пара по высоте и учитывают только приземные вариации влажности. Однако реальные изменения давления водяного пара на разных высотах могут не повторять приземный ход, вследствие чего интегральное влагосодержание фактически не может быть определено по средним профилям. Непосредственно достоверные измерительные данные о распределении содержания водяного пара по высоте стали доступны с началом использования радиозондов. Они представляют собой сравнительно легкие приборы, в которых установлены различные метеодатчики. Подъем их осуществляется с помощью баллонов -аэростатов, наполненных гелием. Максимальная высота подъема определяется размером и толщиной стенок аэростатов. Современные радиозонды фирмы Vaisala используют для определения своего положения GPS / ГЛОНАСС

17

приемники. Передача измерительной информации на наземную станцию осуществляется на частоте 403 МГц [104].

В качестве датчика относительной влажности в прошлом широко применялся пленочный гигрометр, принцип работы которого основывается на свойстве органической пленки (обычно сделанной из кишечника сельскохозяйственных животных) расширяться с увеличением влажности. Основным недостатком таких гигрометров является их инертность при

о

температурах ниже -30 С, вследствие чего ограничена и высота регистрации влажности [23, 107].

В радиозондах Ушэак используется особый тонкопленочный конденсатор, емкость которого почти линейно связана с относительной влажностью, а диапазон рабочих температур доходит до -60 С [23].

Станции запусков радиозондов созданы во многих странах и представляют собой национальные аэрологические сети. Частота запусков обычно составляет 12 часов. Измерительная информация с радиозондов доступна через интернет из объединенной базы данных [17].

Интегральное влагосодержание по радиозондовым измерениям можно получить следующим образом. Зная относительную влажность воздуха, находится давление водяного пара е [мб] на разных высотах с помощью уравнения Класиуса - Клапейрона [67, 101]:

/

е - —---еп • ехр

100%

(ь ' 1 Г \

V Ко и т) у

(1.2.4)

Здесь /- измеренная относительная влажность воздуха [%], во = 6.1078 мб -парциальное давление водяного пара при температуре Т0 = 273.15 К, Г -температура [К], Ь = 2.83-106 Дж/кг - удельная теплота парообразования, М= 0.0180152 кг/моль - молярная масса водяного пара, Я0 = 8.31434 Дж/(моль К) -универсальная газовая постоянная. Далее через давление определяется

плотность водяного пара согласно уравнению Меделеева - Клапейрона [67, 101]:

(1.2.5)

о

где ру, - плотность водяного пара [кг/м ], = 0.0180152 кг/моль - молярная масса водяного пара, Я0 - 8.31434 Дж/(мольК) - универсальная газовая постоянная, Т - температура [К], - коэффициент сжимаемости водяного пара. Наконец, в силу определения, интегральное влагосодержание Ц¥У [кг/м2] в вертикальном атмосферном столбе найдется как:

л2

к

(1.2.6)

где Н\ - высота запуска радиозонда, Н2 -максимальная высота, на которой доступны данные о влажности, равная 8-10 км. Таким образом, оценка интегрально влагосодержания по данным аэрологических сетей доступна с дискретностью 12 часов и связана с ошибками как собственно измерительной техники, так и ошибками интегрирования. Поскольку датчик непосредственно соприкасается со средой, то при прохождении радиозондом слоев облаков возникают завышения величин относительной влажности [22]. Отметим также, что аэрологические станции размещаются лишь в единичных пунктах. Так на всю территорию России приходится около 130 станций [82]. Кроме того, имеющиеся данные с радиозондов не позволяют определить содержание водяного пара выше высоты /г2, т.е. в области стратосферы. Хотя водяной пар в стратосфере находится в очень небольших количествах, по новейшим представлениям он оказывает существенное влияние на тепловой режим планеты [73].

1.3. Дистанционные методы определения содержания водяного

пара

Дистанционные методы определяют параметры среды исходя из ее воздействия на электромагнитные волны. При этом датчик может находиться на значительном расстоянии от исследуемого объема воздуха. Общее число дистанционных методов значительно превышает число контактных.

В качестве первой технологии рассмотрим фотометры, являющиеся приемниками коротковолнового солнечного излучения в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне. В настоящее время существует фотометрическая сеть AERONET, которая представляет собой федерацию станций наземного дистанционного зондирования атмосферного аэрозоля, изначально созданных NASA и французским проектом PHOTONS [1, 31]. Впоследствии сеть была значительно расширена за счет станций национальных агентств и институтов разных стран. На станциях работают солнечные фотометры CIMEL СЕ-318, которые выполняют измерения в спектре от 340 до 1640 нм [75].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Калинников, Владислав Валерьевич, 2013 год

Список литературы

1. Aerosol Robotic Network. - URL: http://aeronet.gsfc.nasa.gov/

2. Bassiri S. Higher-order ionospheric effects on the global positioning system observables and means of modeling them / S. Bassiri, G. A. Hajj // Manuscripta Geodaetica. - 1993. - Vol. 18, № 5. - P. 280 - 289.

3.Berrisford P. The ERA-interim archive: ERA Report № 1 version 2/ P. Berrisford [et al.]. - Berkshire: ECMWF, 2011. - p. 23.

4. Bevis M. GPS meteorology: mapping zenith wet delays onto precipitable water / M. Bevis [et al.] // J. Appl. Meteor. - 1994. - Vol. 33, № 3. - P. 379 - 386.

5. Bevis M. GPS meteorology: remote sensing of atmospheric water vapor using the Global Positioning System / M. Bevis [et al.] // JGR. - 1992. - Vol. 97, № D14. -P. 15787- 15801.

6. Boehm J. The Global Mapping Function (GMF): a new empirical mapping function based on numerical weather model data / J. Boehm [et al.] // GRL. - 2006. -Vol. 33, № 7. DOI: 10.1029/2005GL025546.

7. Boehm J. Troposphere mapping functions for GPS and VLBI from ECMWF operational analysis data / J. Boehm, B. Werl, H. Schuh // JGR. - 2006. - Vol. Ill, № B02406. DOI: 10.1029/2005JB003629.

8. Brenot H. GPS zenith delay sensitivity evaluated from high-resolution numerical weather prediction simulations of the 8-9 September 2002 flash flood over southeastern France / H. Brenot [et al.] // JGR. - 2006. - Vol. 111, № D15105. DOI: 10.1029/2004JD005726.

9. Chen Q. Assessment of ZTD derived from ECMWF/NCEP data with GPS ZTD over China / Q. Chen [et al.] // GPS solut. - 2011. - Vol. 15, № 4. - P. 415 -425.

10. Climate Data Operators, CDO home page. - URL: https://code.zmaw.de/projects/cdo/

11. Dach R. Bernese GPS software version 5.0, User manual / R. Dach [et al.]. -Bern: AIUB, January, 2007. - 612 p.

12. Dai A. Diurnal variation in water vapor over North America and its implications for sampling errors in radiosonde humidity / A. Dai, J. Wang // JGR. -2002.-Vol. 107, № D10. DOI: 10.1029/2001JD000642.

13. Doodson A. T. The analysis of tidal observations / A. T. Doodson // Phil. Trans. R. Soc. Lond. A. - 1928. - № 227. - P. 223 - 279.

14. Earth Gravitational Model 1996, EGM 1996. - URL: http://cddis.nasa.gov/926/egm96/egm96.html

15. Earth Gravitational Model 2008, EGM 2008. - URL: http://earth-info.nga.mil/GandG/wgs84/gravitymod/egm2008/

16. ECMWF Data Server. - URL: http://data-portal.ecmwf.int/

17. ESRL Radiosonde Database. - URL: http://www.esrl.noaa.gov/raobs

18. Fliegel H. F. Global Positioning System radiation force model for geodetic applications / H. F. Fliegel, T. E. Gallini, E. R. Swift // JGR. - 1992. - Vol. 97, № Bl.-P. 559-568.

19. Ge M. Resolution of GPS carrier-phase ambiguities in Precise Point Positioning (PPP) with daily observations / M. Ge [et al.] // J. Geod. - 2008. - Vol. 82, №7.-P. 389-399.

20. Glowacki T. J. Validation of GPS-based estimates of integrated water vapour for the Australian region and identification of diurnal variability / T. J. Glowacki, N. T. Penna, W. P. Bourke //Aust. Met. Mag. - 2006. - Vol. 55, № 2. - P. 131 - 148.

21. Gregorius T. Gipsy-Oasis II. How it works... / Gregorius T. - Department of Geomatics, University of Newcastle upon Tyne, October, 1996. - 167 p.

22. Guerova G. Validation of NWP Mesoscale Models with Swiss GPS Network AGNES / G. Guerova [et al.] // J. Appl. Meteor. Clim. - 2003. - Vol. 42, № 1. - P. 141-150.

23. Guide to meteorological instruments and methods of observation. - Geneva: WMO, 2008.-681 p.

24. Guo J. A new tropospheric propagation delay mapping function for elevation angles down to 2 degrees / J. Guo, R. B. Langely // Proceedings of the 16-th

International Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation (ION GPS/GNSS 2003). Portland, Oregon, 2003. - P. 386 - 396.

25. Gurtner W. RINEX: The Receiver Independent Exchange Format Version 2.1, 10 December 2007 / W. Gurtner. - URL: http://igscb.ipl.nasa.gov/igscb/data/format/rinex211 .txt

26. Haas R. Long-term trends in the amount of atmospheric water vapour derived from space geodetic and remote sensing techniques / R. Haas, T. Ning, G. Elgered // ESA Proceedings WPP 326: Proceedings of 3rd International Colloquium on Scientific and Fundamental Aspects of the Galileo Programme. Copenhagen, Denmark, 2011.

27. Haefele P. Impact of radiometric water vapor measurements on troposphere and height estimates by GPS / P. Haefele [et al.] // Proceedings of the 17th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GNSS 2004). Long Beach, USA, 2004. - P. 2289 - 2302.

28. Healy S. Refractivity coefficients used in the assimilation of GPS radio occultation measurements: GRAS SAF Report 09 / S. Healy. - Copenhagen: DMI, 2009.- 18 p.

29. Herring T. A. Gamit reference manual, Release 10.4 / T. A. Herring, R. W. King, S. C. McClusky. - Department of Earth, Atmosphere, and Planetary Sciences, Massachusetts Institute of Technology,October 28, 2010. - 171 p.

30. Hilla S. The Extended Standard Product 3 Orbit Format, 17 August 2010 / S. Hilla. - URL: http://igscb.ipl.nasa.gov/igscb/data/format/sp3c.txt

31. Holben B. N. AERONET - A federated instrument network and data archive for aerosol characterization / B. N. Holben [et al.] // Rem. Sens. Environ. - 1998. -Vol. 66, №1.-P. 1 - 16.

32. Hoque M. M. Higher order ionospheric effects in precise GNSS positioning / M. M. Hoque, N. Jakowski // J. Geod. - 2007. - Vol. 81, № 4. - P. 259 - 268.

33. IGS satellite/receiver antenna calibrations file. - URL: http://igscb.ipl.nasa.gov/igscb/station/general/igs08.atx

34. International Comprehensive Ocean-Atmosphere Data Set. - URL: http://icoads.noaa.gov/

35. International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS). - URL: http://www.iers.org

36. International GNSS Service (IGS). - URL: http://igscb.jpl.nasa.gov/

37. International Terrestrial Reference System (ITRF) 2008. - URL: http://itrf.ensg.ign.fr/ITRF solutions/2008/

38. IS-GPS-200: Navstar GPS space segment/navigation user interfaces, revision

F. - Global Positioning Systems Directorate, 2011. - 210 p.

39. Jade S. GPS-based atmospheric precipitable water vapor estimation using meteorological parameters interpolated from NCEP global reanalysis data / S. Jade, M. S. M. Vijayan // JGR. - 2008. - Vol. 113, № D03106. DOI: 10.1029/2007JD008758.

40. Jensen A. B. O. Numerical weather predictions for GPS positioning / A. B. O. Jensen // A window on the future of geodesy. - Berlin: Springer, 2005. - P. 65 - 70.

41. Jin S. Impacts of stochastic modeling on GPS-derived ZTD estimations / S. Jin, J. Wang // Proceedings of the 17th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GNSS 2004). Long Beach, USA, 2004.-P. 941 -946.

42. Kalinnikov V. V. Accuracy estimations of some tropospheric mapping functions / V. V. Kalinnikov, G. M. Teptin, O. G. Khutorova // Environ. Rad. Appl. Ecol. - 2010. - Vol. 16, № 3-4. - P. 6 - 13.

43. Kalinnikov V. V. Determination of the optimal baseline length for the absolute GPS - GLONASS zenith tropospheric delay estimation / V. V. Kalinnikov // Environ. Rad. Appl. Ecol. - 2011. - Vol. 17, № 1. - P. 3 - 9.

44. Kalinnikov V. V. Influence of double differences system errors of GNSS phase measurements on estimation of atmospheric parameters / V. V. Kalinnikov, O.

G. Khutorova // Environ. Rad. Appl. Ecol. - 2010. - Vol. 16, № 1. - P. 21 - 27.

45. Kalinnikov V. V. Some regularities of spatial fields of integral water vapor

from radio measurements stations network of satellite navigation systems / V. V.

112

Kalinnikov, O. G. Khutorova, G. M. Teptin // Proceedings of international symposium «Atmospheric radiation and dynamics». Saint-Petersburg, 2013. - P. 37.

46. Kalinnikov V. V. The analysis of influence of errors ephemerides on an estimation ionospheric and tropospheric parameters on radio signals of systems GPS - GLONASS / V. V. Kalinnikov // Environ. Rad. Appl. Ecol. - 2009. - Vol. 15, № 1-2.-P. 13-20.

47. Kalnay E. The NCEP/NCAR 40-year reanalysis project / E. Kalnay [et al.] // Bull. Amer. Meteor. Soc. - 1996. - Vol. 77, № 3. - P. 437 - 470.

48. Khutorova O. G. Variability of GPS-derived zenith tropospheric delay and some result of its assimilation into numeric atmosphere model / O. G. Khutorova, G. M. Teptin, V. E. Khutorov, V. V. Kalinnikov, T. R. Kurbangaliev // Proceedings of Progress in electromagnetics research symposium. Moscow, 2012. - P. 940 - 943.

49. Kouba J. A guide to using international GNSS service (IGS) products, May 2009 / J. Kouba // Geodetic Survey Division, Natural Resources Canada. - URL: http://igscb.ipl.nasa.gov/components/usage.html

50. Krugel M. Tropospheric parameters: combination studies based on homogeneous VLBI and GPS data / M. Krugel [et al.] // J. Geod. - 2007. - Vol. 81, №6-8.-P. 515-527.

51. Marini J. Correction of satellite tracking data for an arbitrary tropospheric profile / J. Marini // Radio Science. - 1972. - Vol. 7, № 2. - P. 223 - 231.

52. Mendes V. B. Improved mapping functions for atmospheric refraction correction in SLR / V. B. Mendes [et al.] // GRL. - 2002. - Vol. 29, № 10. - P. 53-1 -53-4.

53. Mendes V. B. Modeling the neutral-atmospheric propagation delay in radiometric space techniques: Tech. Report № 199 / V. B. Mendes. - Brunswick: UNB, 1999.-353 p.

54. NGS Antenna Calibrations. - URL: http://www.ngs.noaa.gov/ANTCAL

55. Niell A. Global mapping functions for the atmosphere delay at radio wavelengths / A. Niell // JGR. - 1996. - Vol. 101, № B2. - P. 3227 - 3246.

56. NOAA Earth System Research Laboratory. - URL: http://www.esrl.noaa.gov

113

57. Ocean Tide Loading Provider. - URL: http://holt.oso.chalmers.se/loading/

58. Pacione R. Comparison of atmospheric parameters derived from GPS, VLBI and a ground-based microwave radiometer in Italy / R. Pacione [et al.] // Phys. Chem. Earth. - 2002. - Vol. 27, № 4-5. - P. 309 - 316.

59. Petit G. IERS conventions (2010) / G. Petit, B. Luzum. - Frankfurt am Main: IERS Conventions Centre, 2010.-179 p.

60. Ray J. RINEX Extensions to Handle Clock Information, 16 June 1999 / J. Ray, W. Gurtner. - URL: http://igscb.ipl.nasa.gov/igscb/data/format/rinex_clock302.txt

61. Rocken C. Improved mapping of tropospheric delays / C. Rocken [et al.] // J. Atm. Ocean. Tech. - 2001.-Vol. 18, №7. -P. 1205-1213.

62. Rueger J.M. Refractive indices of light, infrared and radio waves in the atmosphere: UNISURV Report S-68 / J. M. Rueger. - Sydney: UNSW, 2002. - 104

P-

63. Santerre R. GPS satellite sky distribution: impact on the propagation of some important errors in precise relative positioning: Tech. Report № 145 / R. Santerre. -Brunswick: UNB, 1989. - 203 p.

64. Schaer S. Mapping and predicting Earth's ionosphere using the Global Positioning System: dissertation / S. Schaer. - Bern, 1999. - 208 p.

65. Schmid B. Comparison of columnar water-vapor measurements from solar transmittance methods / B. Schmid [et al.] // Appl. Opt. - 2001. - Vol. 40, № 12. - P. 1886- 1896.

66. Schueler T. A global analysis of the mean atmospheric temperature for GPS water vapor estimation / T. Schueler [et al.] // Proceedings of the 14th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GPS 2001). Salt Lake City, UT, 2001. - P. 2476 - 2489.

67. Schueler T. On ground-based GPS tropospheric delay estimation: dissertation / T. Schueler. - München, 2001. - 364 p.

68. Schwiderski E. W. On charting global ocean tides / E. W. Schwiderski // Rev. Geophys. Space Phys. - 1980. - Vol. 18, № 1. - P. 243 - 268.

114

69. Shuanggen J. Integrated water vapor field and multiscale variations over China from GPS measurements / J. Shuanggen, Z. Li, J. Chao // J. Appl. Meteor. Clim. - 2008. - Vol. 47, № 11. - P. 3008 - 3015.

70. SINEX TRO - Solution (Software/technique) Independent EXchange Format for combination of TROpospheric estimates Version 0.01, 01 March 1997. - URL: http://igscb.jpl.nasa.gov/igscb/data/format/sinex tropo.txt

71. Smirnov A. AERONET processing algorithms refinement / A. Smirnov [et al.] // AERONET Workshop. El Arenosillo, Spain, 2004.

72. Solheim F. Propagation delays induced in GPS signals by dry air, water vapor, hydrometeors, and other particulates / F. Solheim [et al.] // JGR. - 1999. -Vol. 104, № D8. - P. 9663 - 9670.

73. Solomon S. Contributions of stratospheric water vapor to decadal changes in the rate of global warming / S. Solomon [et al.] // Science. - 2010. - Vol. 327, №5970.-P. 1219-1223.

74. Standish M. Orbital Ephemerides of the Sun, Moon, and Planets / M. Standish, J. Williams // Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac. -Sausalito, CA, 2006. - P. 279 - 323.

75. Sun photometer version 4.6, User manual. - June 6, 2001. - 79 p. - URL: http://support.cimel.fr/photo/pdf/man ce318_us.pdf

76. Tegedor J. Estimation of uncalibrated hardware delays for single-difference ambiguity resolution / J. Tegedor, O. Ovstedal // Workshop on GNSS Biases. Bern, Switzerland, 2012.

77. Weitkamp C. Lidar: Range-resolved remote sensing of the atmosphere / C. Weitkamp. - New York: Springer, 2005. - 455 p.

78. Westwater Ed R. Analysis of integrated cloud liquid and precipitable water vapor retrievals from microwave radiometers during the Surface Heat Budget of the Arctic Ocean project / Ed R. Westwater [et al.] // JGR. - 2001. - Vol. 106, D23. - P. 32019-32030.

79. Wu J. T. Effects of antenna orientation on GPS carrier phase / J. T. Wu [et al.] // Manuscripta Geodaetica. - 1993. - Vol. 18, № 2. - P. 91-98.

115

80. Xu G. GPS. Theory, algorithms and applications / G. Xu. - Berlin: Springer, 2007. - 340 p.

81. Абалкин В. К. Основы эфемеридной астрономии / В. К. Абалкин. - М.: Наука, 1979.-448 с.

82. Автоматизированная система мониторинга качества функционирования аэрологической сети Росгидромета. - URL: http://cao-ntcr.mipt.ru/monitor/

83. Альперт Я. JI. Распространение электромагнитных волн и ионосфера / JI. Я. Альперт. - М.: Наука, 1972. - 564 с.

84. Астафьева Н. М. Внутри- и межгодовые изменения влагозапаса тропосферы по данным спутникового мониторинга / Н. М. Астафьева, М. Д. Раев, Е. А. Шарков // Совр. Проб. Диет. Зонд. Земли из Косм. - 2007. - Т. 4, № 2.-С. 20-26.

85. Браммер К. Фильтр Калмана - Бьюси / К. Браммер, Г. Зиффлинг. - М.: Наука, 1982.-200 с.

86. Воробьев В. В. Фоновые флуктуации при радиопросвечивании ионосферы в эксперименте GPS-Microlab-1 / В. В. Воробьев, В. Кан // Изв. Вузов. Радиофизика. - 1999. - Т. 42, № 6. - с. 511-523.

87. Глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС: Интерфейсный контрольный документ, редакция 5.1. - М.: РНИИ КП, 2008. -74 с.

88. Гранков А. Г. Современное состояние спутниковых СВЧ-радиометрических средств для исследования климатоформирующих процессов / А. Г. Гранков, А. А. Милыиин // Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. - 1999. - № 12. - С. 17 - 33.

89. Давыдов JI. К. Общая гидрология / Л. К. Давыдов, А. А. Дмитриева, Н. Г. Конкина. - Л.: Гидрометеоиздат, 1973. - 963 с.

90. Калинников В. В. Влияние неоднородности поля атмосферного водяного

пара на фазовые измерения радиосигналов глобальных навигационных

спутниковых систем / В. В. Калинников, О. Г. Хуторова, Г. М. Тептин // Изв.

Вузов. Радиофизика. - 2013. - Т. 56, №2. - С. 96 - 103.

116

91. Калинников В. В. Влияние неоднородности поля интегрального содержания водяного пара в атмосфере на определение высотной координаты с помощью ГНСС измерений / В. В. Калинников, О. Г. Хуторова // Сборник тезисов II международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы геодезии и геоинформационных систем». Казань, 2013. - С. 9 - 11.

92. Калинников В. В. Использование сигналов спутниковых навигационных систем для определения характеристик тропосферы / В. В. Калинников, О. Г. Хуторова, Г. М. Тептин // Физ. Атм. и Океана. - 2012. - Т. 48, №6. - С. 705 -713.

93. Калинников В. В. Исследование факторов точности оценки некоторых характеристик атмосферы приемниками ГЛОНАСС и GPS в дифференциальном режиме / В. В. Калинников, О. Г. Хуторова, Г. М. Тептин // Журн. экологии и пром. безопасности. - 2010. - № 3. - С. 38 - 39.

94. Калинников В. В. Метод исследования нижней атмосферы с помощью наземных станций ГНСС / В. В. Калинников // Журн. экологии и пром. безопасности. - 2011. - № 3. - С. 29 - 31.

95. Калинников В. В. Оценка точности тропосферных картирующих функций для оперативной обработки результатов ГНСС - измерений / В. В. Калинников, Г. М. Тептин // Инж. Изыскания. - 2012. - № 5. - С. 26 - 29.

96. Калинников В. В. Численные оценки факторов, влияющих на сигналы спутниковых навигационных систем / В. В. Калинников, О. Г. Хуторова, Г. М. Тептин // Труды XI международного симпозиума «Энергоресурсоэффективность и энергосбережение». Ч. 1. Казань, 2010. - С. 339-343.

97. Караваев Д. М. Применение метода СВЧ-радиометрии в задачах регионального сверхсрочного прогноза опасных явлений погоды и наукастинга / Д. М. Караваев, Г. Г. Щукин // Труды III Всероссийской научной конференции «Сверхширокополосные сигналы в радиолокации, связи и акустике». Муром, 2010. - С. 137-141.

98. Кащеев Р. А. О некоторых результатах и перспективах применения спутниковых технологий для геодинамического мониторинга движений земной коры на территории Республики Татарстан / Р. А. Кащеев [и др.] // Уч. Зап. Казанск. ун-та. - 2010. - Т. 152, кн. 4. - С. 33 - 39.

99. Колосов М.А. Распространение радиоволн при космической радиосвязи / М. А. Колосов, Н. А. Арманд, О. И. Яковлев. - М.: Связь, 1968. - 156 с.

100. Малкевич М. С. Водяной пар в стратосфере / М. С. Малкевич, Ю. Б. Самсонов, Л. И. Копрова // Усп. Физ. Наук. - 1963. - Т. 80, № 5. - С. 93 - 124.

101. Матвеев JI. Т. Основы общей метеорологии. Физика атмосферы / Л. Т. Матвеев. - Л.: Гидрометеоиздат, 1965. - 875 с.

102. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам, Вып. 3, Ч. 1. -Л.: Гидрометеоиздат, 1985. -301 с.

103. Островский Е. В. Оценка параметров аппаратного комплекса при совместном использовании ИК- и СВЧ-радиометрии для влажностного зондирования тропосферы / Е. В. Островский // Труды III Всероссийской научно - технической конференции «Радиолокация и радиосвязь». Москва, 2009.-С. 640-644.

104. Радиозонд Vaisala RS-92 SGP, 2013. - 2 р. - URL: http://www.vaisala.eom/Vaisala%20Documents/Brochures%20and%20Datasheets/R S92SGP-Datasheet-B2103 5 8RU-F-LOW.pdf

105. Сеть Высокоточного Позиционирования Республики Татарстан. - URL: http://85.233.70.122:8080/geopp gnweb/gnweb.html

106. Степаненко В. Д. Радиотеплолокация в метеорологии / В. Д. Степаненко [и др.]. - Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - 284 с.

107. Стернзат М. С. Метеорологические приборы и наблюдения. / М. С. Стернзат. - Л.: Гидрометеоиздат, 1968. - 446 с.

108. Тверской Н. П. Курс метеорологии (физика атмосферы) / Н. П. Тверской. - Л.: Гидрометеоиздат, 1962. - 700 с.

109. Тимофеев Ю. М. Глобальная система мониторинга параметров

атмосферы и поверхности / Ю. М. Тимофеев. - СПб.: СПбГУ, 2010.-129 с.

118

110. Тимофеев Ю. М. Теоретические основы атмосферной оптики / Ю. М. Тимофеев, А. В. Васильев. - СПб: Наука, 2003. - 477 с.

111. Хуторова О. Г. Вариации интегрального атмосферного влагосодержания, полученные по фазовым измерениям приемников спутниковых навигационных систем / О. Г. Хуторова, В. В. Калинников, Т. Р. Курбангалиев // Опт. Атм. и Океана. - 2012. - Т. 25, № 6. - С. 529 - 533.

112. Хуторова О. Г. Закономерности пространственных полей интегрального влагосодержания атмосферы по измерениям сети приемников ГЛОНАСС - GPS / О. Г. Хуторова, В. В. Калинников, Г. М. Тептин // Сборник тезисов XIX международного симпозиума «Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы». Барнаул, 2013. - С. 95.

113. Хуторова О. Г. Исследование мезомасштабных неоднородностей коэффициента преломления радиоволн в тропосфере методами численного моделирования / О. Г. Хуторова [и др.] // Изв. Вузов. Радиофизика. - 2010. - Т. 53, №1. - С.1 - 13.

114. Хуторова О. Г. Мониторинг тропосферы аппаратно-программным комплексом сети станций приемников спутниковых навигационных систем и численной мезомасштабной модели / О. Г. Хуторова, Г. М. Тептин, А. А. Васильев, В. В. Калинников, В. Е. Хуторов, Т. Р. Курбангалиев // Сборник тезисов международного симпозиума «Атмосферная радиация и динамика». СПб, 2011.-С. 60-61

115. Яковлев О. И. Космическая радиофизика / О. И. Яковлев. - М.: Научная книга, 1998.-432 с.