90 лет аэрологическим наблюдениям

30 января 2020 года исполняется 90 лет со времени выпуска первого в мире радиозонда, созданного советским аэрологом профессором Павлом Александровичем Молчановым. В этот день, 90 лет назад, в 13 часов 44 минуты по московскому времени с территории Аэрологической обсерватории в городе Павловске (Главная геофизическая обсерватория) был выпущен в свободный полет первый в мире радиозонд. Менее чем через час после запуска в Ленинградское бюро погоды и в Центральный институт прогнозов в Москве было послано первое в мире оперативное аэрологическое сообщение. Это означало колоссальный прорыв в технике метеорологических наблюдений – открылась возможность получать сведения о состоянии свободной атмосферы до высот вначале около 10-15 км, а впоследствии – 25-30 км.

Изучение строения атмосферы, исследование общей циркуляции атмосферы и различных ее звеньев (циклонов, антициклонов), изучение климата свободной атмосферы, оперативное использование высотных карт погоды – все это было бы невозможно без широкого применения радиозондов, обеспечивающих регулярное зондирование во всех географических районах, при любых условиях погоды.

Созданный в 1930 году П.А. Молчановым первый в мире гребенчатый радиозонд РЗ-043, позже РЗ-049 использовался в аэрологических наблюдениях более 30 лет. На аэрологических станциях для определения ветра на высотах за каждым радиозондом проводились наблюдения с помощью оптического теодолита.

Более надежные радиоветровые наблюдения стали проводить с 1955 г., когда на сети станций начали внедрять радиотеодолиты "Малахит" и радиозонды А-22. В радиозонде А-22, в отличие от радиозонда РЗ-049, где прием информации осуществлялся "на слух", использовался кодовый способ телеизмерений.

В период с 1972 по 1976 гг. началось внедрение системы радиозондирования "Метеорит - РКЗ", (несущая частота 1780 МГц), где впервые был применен новый принцип радиолокации – принцип активного ответного сигнала. Радиозонды и наземная аппаратура постоянно совершенствовались. Было создано ряд модификаций, как самого радиозонда (РКЗ-1, РКЗ-1А, РКЗ-2, РКЗ-3, РКЗ-5, МАРЗ-2-1, МАРЗ-2-2), так и радиолокационных систем (Метеор, Метеорит-1, Метеорит-2).

С 1986 г. на аэрологическую сеть начал поступать аэрологический вычислительный комплекс АВК-1(1М) – радиозонд МРЗ-3А. В первоначальном варианте АВК-1 в систему обработки входили автоматические вычислительные машины СЦВМ-15 или А-15А. Используемое программное обеспечение имело несколько версий: 74А, 74Б, 74В, 74Г и т.д. В результате совершенствования АВК-1(1М) была проведена модернизация комплекса, разработано новое программное обеспечение. Модернизация была осуществлена по схеме А.М. Балагурова: произведено сопряжение АВК-1 с ПЭВМ через устройство УС-96, установлен программно-аппаратный комплекс АРМ аэролога (автоматизированное рабочее место). Второй вариант модернизации комплекса АВК-1 – МРЗ-3А был выполнен по схеме Ефимова А.А. с использованием аэрологического процессора (АП), на базе IBM-совместимого компьютера. Более 30% громоздких блоков заменил компьютер, после чего потребляемая мощность радиолокатора составила 2,5 кВт (вместо8-9 кВт).

С 2010 года в рамках проекта по модернизации и техническому перевооружению учреждений и организаций Росгидромета на сеть станций начали поставляться современные аэрологические радиолокаторы "МАРЛ-А" и "Вектор-М" (несущая частота 1680 МГц).

В настоящее время на аэрологической сети ФГБУ "Центральное УГМС" используется несколько систем радиозондирования: радиолокатор АВК-1(1М) (АЭ Сухиничи) – радиозонд МРЗ-3АК1, МРЗ-3АК2, РЗМ-2; радиолокатор МАРЛ-А (АЭ Смоленск, АЭ Рязань) – радиозонд МРЗ-3МКАТ и "Вектор-М" (АЭ Бологое) – радиозонд МРЗ-3МКАТ. В ближайшее время на АЭ Сухиничи, в рамках модернизации проекта Росгидромет-2, ожидается замена старого радиолокатора АВК-1(1М) на новый Вектор-М.

В ФГБУ "Центральное УГМС" с 2016 года базируется современный передвижной аэрологический комплекс "Полюс", который функционирует на основе сигналов спутниковой навигационной платформы GPS или ГЛОНАСС. Данная система радиозондирования атмосферы является наиболее перспективной в изучении верхних слоев атмосферы.

Все данные температурно-ветрового зондирования в настоящее время важны и необходимы не только с точки зрения оперативного использования для синоптического обслуживания авиации, морского флота и других отраслей народного хозяйства России, но и с точки зрения изучения колебаний климата в России и на Земном шаре.

Россия явилась основателем отечественной и мировой аэрологии и продолжает занимать достойное место в мире по изучению верхних слоев атмосферы.