|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Khí tượng học phóng xạ bị lãng quên. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Công nghệ đo lường Vì sao bị lãng quên? Và khoa học này là gì? Theo định nghĩa, khí tượng học phóng xạ là khoa học về mối quan hệ của các quá trình khí tượng (thời tiết) với các quá trình truyền sóng vô tuyến trong khí quyển. Tuy nhiên, ý nghĩa của định nghĩa này đã thay đổi nhiều lần trong suốt lịch sử phát triển của kỹ thuật vô tuyến. Hãy nhớ lại rằng máy thu thanh đầu tiên của A. S. Popov được sử dụng làm máy dò sét, tức là ứng dụng thực tế đầu tiên của radio là khí tượng vô tuyến! Việc quan sát khí quyển - xung phát xạ vô tuyến do phóng điện sét gây ra đã trở nên khá phổ biến trong những năm 20-30. Ví dụ, người ta đã biết đến thiết bị của nhà vật lý người Thụy Sĩ Lujon, được gọi là máy đo bức xạ khí quyển và là máy dò sét Popov cải tiến kết hợp với máy đo khí tượng học [1]. Các quan sát được thực hiện ở sóng cực dài (tần số hàng chục kilohertz), có phạm vi lan truyền lớn, do đó có thể đăng ký các nguồn hoạt động giông bão từ xa, bao gồm cả các nguồn nhiệt đới. Trong Chiến tranh thế giới thứ hai, khi Thụy Sĩ bị cắt nguồn thông tin khí tượng, nhờ quan sát khí quyển, có thể ghi nhận sự xuất hiện của lốc xoáy ngay cả ngoài khơi bờ biển Florida. Băng qua Đại Tây Dương, những cơn lốc xoáy này sau đó đã xác định thời tiết ở châu Âu. Sau đó, để xác định chính xác hơn các nguồn khí quyển, nhóm Lujon đã tổ chức vào năm 1957-1959. trạm quan sát ở Zurich và Svalbard. Việc tìm hướng với cơ sở 4200 km giúp ghi nhận giông bão ở gần như toàn bộ bán cầu bắc. Các kỹ thuật quan sát khí quyển được cải thiện đáng kể khi các máy thu định hướng xuất hiện với dấu hiệu cho biết các xung đến không phải bằng tai mà trên màn hình CRT. Sơ đồ khối của công cụ tìm hướng sét hiện đại được thể hiện trong hình. 1]. Đây là bộ thu khuếch đại trực tiếp chứa ba kênh giống hệt nhau với bộ lọc thông dải Z2-Z1 được điều chỉnh theo tần số nhận được (ví dụ: 3 kHz) và bộ khuếch đại A27-A1. Hai kênh nhận tín hiệu từ ăng-ten vòng lặp WA3 và WA1 chéo nhau ở các góc bên phải (có thể sử dụng từ tính với mức độ thành công như nhau) và kênh thứ ba nhận tín hiệu từ ăng-ten roi đa hướng WA2. Tín hiệu của kênh thứ ba bị giới hạn biên độ bởi bộ giới hạn U3 và đóng vai trò là mô hình cho hoạt động của hai bộ dò đồng bộ U4 và U1 được cài đặt trong hai kênh đầu tiên.
Ở đầu ra của máy dò đồng bộ, tín hiệu giải điều chế tỷ lệ với sin và cosin của góc tới của sóng vô tuyến. Sau khi áp dụng chúng, sau khi khuếch đại và hình thành thích hợp trong các thiết bị U5 và U6, tới các tấm lệch ngang và dọc của CRT, chúng tôi thu được góc lệch chùm tỷ lệ với tiếp tuyến cung của tỷ lệ điện áp trong các kênh có ăng ten vòng, tức là phương vị của góc tới của sóng. Căn chỉnh ban đầu của công cụ tìm hướng được thực hiện bằng cách xoay ăng-ten vòng và bộ dịch pha U3 trong mạch tín hiệu tham chiếu. Như bạn có thể thấy, công cụ tìm hướng khá đơn giản, không chứa thiết bị di động để xoay ăng-ten, tuy nhiên, nó cho phép bạn xác định phương vị với độ chính xác khá cao. Khí quyển trên màn hình được quan sát dưới dạng tia phóng ra từ tâm màn hình theo hướng tương ứng với góc phương vị và độ dài tia phóng tương ứng với biên độ khí quyển. Do đó, một sơ đồ cường độ cực của khí quyển được hình thành. Các cơn bão và bão cho một cực đại sắc nét trên đó, trong khi các vùng phía trước của giông bão - một cực đại rộng về hướng và ít cường độ hơn [1]. Kỹ thuật tìm hướng sét bằng cách nào đó đã không nhận được sự đưa tin thích hợp trong các tài liệu trong nước, và nó hoàn toàn không có trên đài nghiệp dư. Đồng thời, việc dự báo dông, lốc, tố, mưa rào và quan sát diễn biến của chúng là vô cùng quan trọng, nhất là ở vùng nông thôn. Dường như có một lĩnh vực hoạt động rộng lớn dành cho những người nghiệp dư trên đài phát thanh. Một khía cạnh khác của khí tượng vô tuyến có liên quan đến các quan sát về sự truyền tín hiệu vô tuyến trong khí quyển. Trong những năm 20 và 30, người ta cho rằng việc thu sóng vô tuyến có liên quan đến tình trạng thời tiết. Giữa những người điều hành đài thậm chí còn có một tấm biển như vậy: "Thời tiết tốt - bắt sóng kém, thời tiết xấu - tốt!". Đồng thời, nhiều công trình, nghiên cứu đã được thực hiện chứng minh mối liên hệ giữa sự lan truyền của sóng dài, sóng trung và sóng ngắn (LW, SW và HF) với các điều kiện thời tiết. Các đài nghiệp dư G. I. Kazakov (Tashkent), M. A. Benashvili (Tbilisi), L. S. Leonov và A. P. Shchetinin (Moscow) đã tham gia. Những quan sát của họ đã cho kết quả rất có giá trị, nhưng bây giờ ít người biết về chúng. Trong Chiến tranh Vệ quốc Vĩ đại, không có thời gian cho khí tượng vô tuyến, nhưng radar đã được phát triển, các dải sóng decimét, centimet và sau đó là milimet đã được làm chủ. Phản xạ radar được nhận từ các đám mây, vùng mưa và thậm chí từ "bầu trời quang đãng" - các phần của tầng đối lưu có chỉ số khúc xạ dao động lớn. Do đó, khí tượng học vô tuyến "thứ ba" đã được hình thành, nghiên cứu sự lan truyền và phản xạ của VHF trong tầng đối lưu [3]. Nó cũng thường bao gồm việc nghiên cứu bầu khí quyển với sự trợ giúp của khinh khí cầu được trang bị máy phát vô tuyến. Chúng ta hãy nhớ lại radiosonde nổi tiếng của hệ thống prof. Molchanov, ra mắt lần đầu tiên vào tháng 1930 năm XNUMX. Nó được thiết kế thành công đến mức thậm chí nhiều năm sau, nó đã được hầu hết các trạm thời tiết trong nước sử dụng. Chính khí tượng vô tuyến này, cộng với khí tượng radar, đã trở nên thống trị trong những năm sau chiến tranh, thay thế hoàn toàn khí tượng vô tuyến cũ liên quan đến Viễn Đông, SW và SW. Các nhà khoa học nổi tiếng Pedersen và Austin cũng đã “vô tình” đóng góp vào việc này vào những năm 1927-1931. những người ủng hộ sự độc lập của việc phân phối DW, SW và HF khỏi các điều kiện thời tiết (trên thực tế, kết luận của họ được đưa ra do quan sát ở Mỹ về công việc của các trạm châu Âu và bất kỳ loại thời tiết nào cũng xảy ra trong không gian mở như vậy [1], vì vậy không thể có sự phụ thuộc). Kể từ đó, các quy định đã được thiết lập trong khoa học về sự lan truyền sóng vô tuyến có thể tìm thấy trong bất kỳ sách giáo khoa nào: sự lan truyền của DW, SW và KB không liên quan đến thời tiết, các tham số của tầng điện ly chỉ được xác định bởi các quá trình trên Mặt trời và từ trường của Trái đất, và sự lan truyền tầm xa của sóng vô tuyến trong các phạm vi này được xác định bởi trạng thái của tầng điện ly. Ảnh hưởng của tầng đối lưu chỉ được quan sát thấy trên VHF và SHF. Trước đây, tác giả của những dòng này cũng chắc chắn về điều này, nhưng một số trường hợp từ thực tế đã làm lung lay niềm tin này rất nhiều. Trường hợp đầu tiên xảy ra tại một địa điểm kiểm tra trắc địa gần Serpukhov, cách thủ đô Moscow 100 km về phía nam. Vào một buổi chiều mùa hè, khi đang nghe đài phát thanh Moscow trên sóng dài, tôi ngạc nhiên khi thấy mức tín hiệu dao động với mức dao động hơn 12 dB và với tần suất vài giây! Việc thu sóng được thực hiện trên máy đo độ ồn, trong đó không có AGC, nhưng có mũi tên chỉ báo mức tín hiệu đầu vào, mờ dần trên LW khi sóng đất truyền qua một khoảng cách ngắn? Không thể nào! Tuy nhiên, mũi tên vẫn ngoan cố đi trên bàn cân. Hoàn toàn hoang mang, rời khỏi lều, tôi nhìn thấy trên bầu trời một đám mây dông rất lớn và đẹp đẽ đang tiến đến từ phía nam. So sánh tốc độ của đám mây với bước sóng cho thấy rõ ràng rằng sự mờ dần là do sự giao thoa của sóng mặt đất thông thường và sóng phản xạ từ đám mây. Một sự cố khác xảy ra trên một tàu thủy văn đang thực hiện công việc khoa học ở eo biển giữa quần đảo Kuril. Mặc dù cách xa các trung tâm dân cư lớn, nhưng không khí vẫn tràn đầy: ở Đông Bắc có rất nhiều đài phát thanh của Nhật Bản, ở Viễn Đông Khabarovsk, Petropavlovsk-Kamchatsky, Vladivostok và Magadan đã được nghe rõ. Nhưng một buổi sáng đẹp trời (sương mù như mọi khi) người nhận trong phòng từ chối nhận bất cứ thứ gì ở Viễn Đông và Bắc và họ đã gọi tôi để sửa nó. Người nhận đã đúng. Lắng nghe không khí trên một máy thu liên lạc lớn với các nhà điều hành vô tuyến của tàu cho thấy tín hiệu của các đài phát thanh được đề cập đã được hấp thụ gần như hoàn toàn, chỉ có sóng mang của đài phát thanh Petropavlovsk-Kamchatsky được nhận, đúng hơn là đoán, ở chế độ điện báo bằng hai điểm. Ether chỉ hồi sinh ở tần số trên 3,5 MHz, nơi quan sát thấy quá trình truyền bình thường đối với KB. Trong ba ngày ở Viễn Đông và Đông Bắc, nó "điếc như trong xe tăng", và chỉ dần dần lối đi được khôi phục. Nhiều năm sau, tác giả có được một cuốn sách tuyệt vời [1] của Dmitry Nikolayevich Nasilov, một nhà khoa học của Đại học quốc gia Moscow, được viết chủ yếu dựa trên kết quả nghiên cứu trong những năm 20 và 30. Lần đầu tiên trong tài liệu, tôi đọc về một sự cố tương tự xảy ra ở một khu vực hoàn toàn khác trên thế giới - trong chuyến hành trình của tàu thám hiểm Perseus từ Arkhangelsk đến Franz Josef Land (FJL). Người ta lưu ý rằng khi rời khỏi dòng chảy ấm của Dòng chảy Vịnh vào vùng biển lạnh giá ở Bắc Cực, tất cả các đài phát thanh nằm ở phía nam hầu như không nghe được hoặc biến mất hoàn toàn. Nhưng khi đến gần FJL, khả năng nghe được đã được khôi phục, đồng thời, các nhà thủy văn học ghi nhận sự xuất hiện của một luồng nước ấm khác của Dòng Vịnh. Các nhà quan sát đã giải thích "vùng im lặng" là do sự khúc xạ của sóng vô tuyến trên một lớp sương mù mạnh và rộng trên một dòng nước ấm xâm lấn vùng nước lạnh. Lưu ý rằng tình hình cũng tương tự ở Quần đảo Kuril: dòng Kuro-Sio ấm áp, đến từ các đảo của Nhật Bản, va chạm với vùng nước lạnh của Biển Okhotsk. Lời giải thích về hiệu ứng Kuril-Kola sau đó không được các nhà khoa học có uy tín ủng hộ và nhiều sự thật như vậy vẫn chưa được đưa vào sách giáo khoa về truyền sóng vô tuyến. Nhưng sự thật là những thứ cứng đầu và các thí nghiệm xác nhận rằng các hiện tượng khúc xạ, phản xạ và truyền dẫn sóng cũng được quan sát thấy trên LW, SW và HF, cũng như trên VHF. Về vấn đề này, các quan sát về cường độ trường của các đài phát sóng rất được quan tâm. Vì vậy, ví dụ, nhà nghiên cứu người Mỹ R. Colwell, cách thành phố Pittsburgh 170 km và đo cường độ trường của đài phát thanh của thành phố này ở bước sóng 305 mét, đã thiết lập mối tương quan 98% với điều kiện thời tiết. Nhóm của chính ông vào năm 1939 đã thực nghiệm nhận được các phản xạ ở HF (tần số 1614 và 3492,5 kHz) từ các tầng đối lưu, thấp hơn nhiều so với tầng điện ly E, thậm chí ở độ cao 1 ... 2.3 km! Các giá trị đo được của hệ số phản xạ là khoảng 10-4 đối với mây mỏng ở dạng sương mù, luôn xuất hiện ở độ cao 12...16 km và khoảng 0,001...0,05 đối với mây front ấm, chúng có thể tăng lên tới 0,7 (!) Đối với mây tích và mây dông mạnh, thường đi kèm với front lạnh.
Nhiều người đã ghi nhận sự dao động về cường độ trường của các đài phát thanh trong cơn giông bão - ví dụ như trong Hình. Hình 2 cho thấy bản ghi của một đài phát thanh ở Kiev (1209,6 mét), do đài thu phát thanh ở Kiev thực hiện khi thời tiết tốt (Hình 2, a) và trong cơn giông bão (Hình 2, b) [1]. Các dao động có thể được giải thích bằng sự xuất hiện của các khu vực tăng cường ion hóa không khí ở độ cao thấp. Nhưng ngay cả khi không có giông bão, ví dụ, sự tiếp cận của một frông ấm áp sẽ làm tăng cường độ trường nói chung ở LW và NE, trong khi frông lạnh gây ra dao động mạnh, mờ dần và thậm chí có thể dẫn đến mất tín hiệu. Các hiệu ứng phi tuyến cũng được quan sát thấy trong khí quyển, biểu hiện dưới dạng "lớp phủ" trên sóng mang của đài phát thanh thu được. M. A. Benashvili vào năm 1938 đã đề xuất xác định vị trí của các mặt trận khí quyển theo bản chất của "lớp phủ" trên tín hiệu của các đài phát thanh LW và MW nhận được từ các hướng và khoảng cách khác nhau. Vì vậy, một mặt trận lạnh trên đường đi của sóng vô tuyến tạo ra tiếng lách tách và tiếng lách cách, mặt trận ấm áp - tiếng sột soạt, một nền tảng vững chắc. Trong một bài báo, không thể kể lại nhiều hiện tượng thú vị nhất xuất hiện khi lắng nghe kỹ ether và nghiên cứu các quá trình truyền sóng vô tuyến. Mục đích của ấn phẩm này là thu hút sự chú ý của những người nghiệp dư về đài phát thanh đối với những hiện tượng nửa bị lãng quên này, bằng cách nào đó đã bị mất trong thời đại máy tính và liên lạc vệ tinh của chúng ta. Sẽ không thừa khi nhắc lại rằng ngay cả phát xạ vô tuyến vũ trụ cũng được phát hiện bởi các kỹ sư vô tuyến thông thường, những người thực hiện công việc đo nhiễu vô tuyến hàng ngày và sự lan truyền HF tầm xa được phát hiện bởi những người nghiệp dư vô tuyến. Văn chương
Tác giả: V.Polyakov, Moscow
Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con
06.05.2024 Loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang
05.05.2024
▪ Một giọt máu là đủ để chẩn đoán ▪ Khối lượng proton được giải quyết
▪ phần của trang web Các nguồn năng lượng thay thế. Lựa chọn bài viết ▪ bài keo Casein. Lời khuyên cho chủ nhà ▪ Cuộc sống và hoạt động của người nguyên thủy như thế nào? Câu trả lời chi tiết ▪ bài báo cải xoong mùa đông của Mỹ. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng ▪ bài viết Điện trở và ứng dụng của chúng. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ bài viết Nhà núi lửa. bí mật tập trung
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này