Составить точные прогнозы погоды на много дней вперед и обеспечить безопасность полетов авиатехники помогают современные радиозонды. Один из отечественных производителей подобных устройств – концерн «Радиоэлектронные технологии» (КРЭТ), входящий в Госкорпорацию Ростех.
В июле КРЭТ начал поставки Росгидромету оборудования нового поколения для радиозондирования атмосферы. Система «Полюс-С» не имеет российских аналогов и позволяет в два раза повысить точность прогнозирования погоды.
Первый в атмосфере
Открытие новой эры в изучении и прогнозировании погоды произошло 30 января 1930 года в Павловске под Ленинградом. Здесь на территории Аэрологической обсерватории был запущен первый радиозонд. Автором изобретения стал выдающийся ученый-метеоролог Павел Молчанов. Радиозонд поднялся на высоту 7,8 км и передал первое радиосообщение для советского Бюро погоды.
С 1935 года начинается серийное производство радиозондов, заложившее основы прогнозирования погоды для всего мира. Первоначальная конструкция была настолько надежна и проста, что радиозонды Молчанова выпускались без значительных изменений до конца 1950-х годов.
Сегодня в век глобализации ученые всего мира совместно следят за изменениями в атмосфере. Радиозондирование происходит организованно и систематически: ежедневно метеорологи всего мира одновременно выпускают радиозонды. Происходит это два раза в день: в полночь и в полдень по мировому времени. Только в России радиозонды отправляются на работу из более чем 100 метеостанций, а общее количество зондов приближается к тысяче. Данные с радиозондов передаются для анализа в Гидрометцентр России, где и составляется прогноз погоды.
Как работает радиозонд
Устройство и принципы работы радиозонда за более чем 80 лет его истории существенно не изменились. Небольшой измерительный прибор, снабженный метеорологическими датчиками и радиопередающим устройством, с помощью шара, наполненного газом, поднимается в атмосферу. Высота подъема зависит от диаметра шара и погодных условий. Шар летит, датчики собирают данные, радиопередатчик передает сигналы на землю. Современные радиозонды могут выдерживать температуру до минус 90 °С, а батареи обеспечивают работу в течение нескольких часов.
Сегодня новые технологии позволяют делать миниатюрные радиозонды весом около 200 грамм и отправлять их на высоту до 40 км. При этом зонд не теряет в функциональности и остается многопрофильным устройством, которое может измерять температуру и давление воздуха, скорость ветра и его направление, а также собирать данные о влажности воздуха.
Важные изменения в работе с радиозондами произошли с распространением радиолокации: определять положение шара и зонда в пространстве стало возможным с помощью радиолокатора. Кроме того, сегодня метеорологами активно применяются спутниковые системы навигации ГЛОНАСС и GPS.
Новинка для Росгидромета
Крупнейшим разработчиком и производителем радиозондов в России является предприятие «Радий», входящее в КРЭТ. В 2019 году концерн начал поставлять Росгидромету оборудование нового поколения для радиозондирования атмосферы – системы «Полюс-С».
Зонд МРЗ-Н1
Зонд МРЗ-Н1, входящий в систему, оснащен приемником спутниковых навигационных сигналов ГЛОНАСС/GPS и предназначен для измерения температуры от –90 до +50 °С, относительной влажности окружающего воздуха, определения координат и скорости движения радиозонда по сигналам спутниковой радиолокационной системы ГЛОНАСС, GPS и GALILEO, преобразования полученной информации в информационные пакеты и передачи их по цифровому каналу на базовую станцию «Полюс».
По сравнению с иностранными и отечественными аналогами зонд МРЗ-Н1 имеет ряд преимуществ. При весе 70 грамм продолжительность его непрерывной работы составляет 4 часа. Зонд точнее измеряет температуру и чаще обновляет данные, при этом частота передатчика варьируется в диапазоне 400,15 – 406 МГц, что не препятствует работе сотовой связи в зоне действия зонда. Стоимость системы «Полюс-С» оценивается разработчиками в 3 млн 600 тыс. рублей.
«Полюс-С» в эксплуатации
«Полюс-С» уже испытан на космодромах Байконур и Восточный, а также в экстремальных условиях Арктики. В рамках масштабного обновления оборудования система будет поставляться на метеостанции по всей стране. Это позволит российским метеорологам прогнозировать погоду на основе более современных моделей, а также предупреждать о природных и техногенных катастрофах.
По словам генерального директора АО «КРЭТ» Николая Колесова, изучение атмосферы с помощью системы нового поколения «Полюс-С» поможет российским ученым решать вопросы, связанные с глобальным потеплением, а также собирать данные, которые могут быть использованы для развития авиастроения.
