Спосіб прогнозування аномальної вертикальної рефракції у турбулентній атмосфері

Спосіб прогнозування аномальної вертикальної рефракції у турбулентній атмосфері, при якому наводять зорову трубу геодезичного Винахід відноситься до геодезичного вимірювання відстаней, висот, зокрема, до геометричного та тригонометричного нівелювання, і може бути використаний для прогнозування аномальної вертикальної рефракції у турбулентній атмосфері Відомий спосіб визначення та прогнозування рефракції полягає у тому, що наводять зорову трубу геодезичного приладу на візирну ціль і фіксують коливання ЦІЛІ у полі зору зорової труби, наприклад, за допомогою бісектора зорової труби високоточного нівеліра (Павлив П В Проблемы высокоточного нивелирования Львов Вища шк , 1980, ст 5765) Спосіб дозволяє визначити рефракцію на момент вимірів У ньому вважають, що коливання візирної ЦІЛІ мають випадковий характер Тому точність прогнозування рефракції цим способом є не високою Відомий спосіб визначення та прогнозування аномальної вертикальної рефракції у турбулентній приладу на візирну ціль, фіксують наявність коливань и у турбулентній атмосфері, вимірюють величину максимальних коливань зображення візирної ЦІЛІ, тобто визначають величину аномальної вертикальної рефракції на віддалі від приладу до ЦІЛІ, обчислюють цю ж величину у будь-якій точці на прямій L, де L - віддаль від приладу до візирної ЦІЛІ, ЯКИЙ відрізняється тим, що після визначення величини аномальної вертикальної рефракції визначають аномальний середній еквівалентний вертикальний градієнт температури за залежністю Тане сер C L - величина аномальної вертикальної к рефракції, С - стала, а обчислення величини аномальної вертикальної рефракції у будь -якій точці на прямій L здійснюють на основі цієї залежності атмосфері (Учет атмосферных влияний на астрономогеодезические измерения/ Островский А Л , Джуман Б М , Заблоцкий Ф Д , Кравцов Н И М, Недра, 1990 с 112114, 134147) заключається у тому, що наводять зорову трубу геодезичного приладу на візирну ціль, фіксують наявність коливань и у турбулентній атмосфері, вимірюють величину максимальних коливань зображення візирної ЦІЛІ, тобто, визначають величину рефракції При цьому зв'язок між розмахом (подвійною амплітудою) коливань зображень візирних цілей а та шляхом L візирного променя визначають за залежністю -,1/6 ,1/2 (1) де С п коефіцієнт, що характеризує інтенсивність пульсацій показника заломлення повітря n, D - діаметр об'єктива зорової труби Але залежність (1) описує випадковий процес, оскільки а є випадковою величиною внаслідок О 00 ю 57781 того, що а пропорційна L У зв'язку з версією випадковості процесу точність прогнозування рефракції описаним способом є низькою, часто помилковою В основу винаходу поставлене завдання вдосконалити спосіб визначення та прогнозування аномальної вертикальної рефракції у турбулентній атмосфері на основі версії про закономірність процесу максимальних коливань зображень візирної ЦІЛІ Це дає можливість підвищити точність прогнозування рефракції Поставлене завдання вирішується тим, що у способі визначення та прогнозування аномальної вертикальної рефракції у турбулентній атмосфері, який заключається у тому, що наводять зорову трубу геодезичного приладу на візирну ціль, фіксують наявність коливань її у турбулентній атмосфері, вимірюють величину максимальних коливань зображення візирної ЦІЛІ, тобто, визначають величину рефракції, згідно з винаходом, визначають аномальний середній еквівалентний вертикальний градієнт v _ а Амах O L температури, за залежністю , де адтах величина рефракції, L віддаль від приладу до візирної ЦІЛІ, С стала, а на основі цього прогнозують аномальну вертикальну рефракцію Запропонований спосіб визначення та прогнозування вертикальної рефракції у турбулентній атмосфері грунтується на наступних доказах Формули для визначення вертикальної рефракції в турбулентній атмосфері записуються так ^ -•сер = 0 , 1 9 8 - 2 - 1 . - 8 , 1 3 2 - ^ - 1 - 7 ансер Т Т (2) їансер Формула (2), записана скорочено, має вигляд Осер ~ о н о а н сер (4) Тут 5СЄр, середня вертикальна рефракція, Р тиск в гПа, Т абсолютна температура, / відрізок лінії від візирної ЦІЛІ до біжучої точки інтегрування, в якій у а н = у=Ун аномальний вертикальний градієнт температури на нескінченно малому відрізку dl (у повний, у н =0,0098град/ м нормальний градієнти), 5 Н та 5 а н сер формули (4) нормальна та аномальна рефракція за цей же відрізок часу, 5 Н та 5 а н сер описуються першим та другим членом правої частини формули (2) ВІДПОВІДНО Складність прогнозування рефракції у визначенні уан сер Як видно з формули (4), для визначення у а н сер необхідно знати градієнти у а н в множині точок траси довжиною L Тоді можна визначити аномальну рефракцію ВИМІРЯТИ Уан.свр ОДНОЧЭСНО В бЭГЭТЬОХ ТОЧКЭХ дуже складно, а, надто, коли промінь світла розповсюджується високо над поверхнею землі Визначення аномальної рефракції можливе тільки при умові знання законів турбулентності атмосфери Однак, турбулентність вважають випадковим стохастичним процесом, оскільки елементарні частинки повітря хаотично перемішуються в атмосфері Нами встановлено, що , хоча турбулентність випадковий процес, максимальні турбулентні переміщення частинок повітря (граничні переміщення) є закономірними, систематичними, оскільки описуються законом пливучості елементарних частинок Закон пливучості (dPAdP)/dh=g(pe-p,)(5) де dPA сила Архімеда, dP сила тяжіння Землі, p. - густина елементарної частинки, ре - густина повітря, що оточує частинку, g - прискорення сили ваги Сила пливучості направлена догори при ре>Рі , або донизу, при ре