Українські вчені розробили унікальний метод вимірювання атмосферного поглинання

Група українських науковців з Радіоастрономічного інституту НАН України здійснила революційне дослідження у сфері вивчення атмосферних процесів, розробивши унікальний метод визначення параметрів тропосфери, який може суттєво підвищити точність наукових спостережень.

Дослідження, проведене колективом вчених під керівництвом В.В. Мишенка, присвячене розробці нового підходу до обробки результатів аерономічних та радіоастрономічних спостережень. Основна мета методу — точне вимірювання рівня поглинання в тропосфері та визначення базових параметрів вимірювальної системи.

Традиційні методи вивчення атмосферних профілів мають низку обмежень. Зокрема, вони потребують складного калібрувального обладнання та мають певні похибки при вимірюваннях. Натомість запропонований українськими вченими метод «максимальної достовірності» дозволяє отримувати більш точні результати без використання складного додаткового обладнання.

Унікальність методу полягає в особливому математичному підході до обробки даних. На відміну від класичного методу найменших квадратів, науковці пропонують варіювати один з параметрів та визначати його найбільш імовірне значення через точку мінімуму середньоквадратичних відхилень. Це дає змогу більш точно оцінювати сталу атмосферного поглинання, коефіцієнт розсіювання антенної системи та шумову температуру радіоприймача.

Дослідження проводилися з використанням трьох різних радіоприймачів у 3-міліметровому діапазоні довжин хвиль. Експериментальні дані було зібрано за різних метеорологічних умов, що додатково підтвердило надійність запропонованого методу. Науковці використовували радіометри з різною шумовою температурою — 300, 1100 та 2300 Кельвінів, що дозволило всебічно перевірити ефективність методики.

Практичне значення розробки надзвичайно широке. Метод може бути застосований у різних галузях — від радіоастрономії до аерономії. Він дає змогу підвищити точність вимірювання поглинання в атмосфері, моніторити параметри приймальної системи безпосередньо під час експлуатації без використання спеціалізованих вимірювальних стендів.

Особливо важливим є те, що метод дозволяє працювати з мікрохвильовими частотами, на яких традиційні вимірювання ускладнені через значне поглинання в тропосфері. Це відкриває нові можливості для дослідження атмосферних процесів, вивчення складу атмосфери та моніторингу кліматичних змін.

Науковий колектив, який працював над дослідженням, включав провідних фахівців з Радіоастрономічного інституту НАН України, Університету Коменського в Братиславі та Фізико-технічного інституту низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України. Це яскравий приклад успішної міжнародної наукової співпраці та внеску українських вчених у світову науку.

Результати дослідження опубліковані в авторитетному науковому виданні «Radio Physics and Radio Astronomy» та можуть стати основою для подальших наукових розробок у галузі атмосферних досліджень.