大气波导大气波导的形成

大气波导大气波导的形成影响大气环境中电磁波传播特性的主要大气因子是大气折射指数

当近地层存在越显著的逆温和随高度减少越迅速的水汽压,则越容易形成超折射

这时由于射线的曲率大于地球表面的曲率,射线传播路径会向地球一侧弯曲,经地面产生反射后继续向前传播,继而又弯向地面,一致重复这个过程,便形成大气波导

大气波导的形成主要分为3种类型:蒸发波导、表面波导和抬升波导

第一种波导主要形成于海洋上空 

(1)蒸发波导:蒸发波导是海洋大气环境中常出现的一种特殊表面波导,它是由于海面水汽蒸发是近海面小范围内大气湿度随高度锐减而形成的

(2)表面波导:表面波导是下边界与地表相连的大气波导

表面波导一般出现在大气较稳定的晴好天气条件下,此时低层大气存在一个较稳定的逆温层,且湿度随高度递减

(3)抬升波导:抬升波导是下边界悬空的大气波导

抬升波导下边界高度一般距地面数十米或数百米,在此高度上一般存在一个逆温层

大气波导发生的大气层即为大气波导层

官莉等 研究表明,边界层中的电磁波若要形成波导传播,必须满足4个基本条件:(1)近地层或边界层某一高度处必须存在大气波导层

(2)电磁波的波长必须小于最大陷获波长(频率高于最低陷获频率)

(3)电磁波发射源必须位于大气波导层内

对于抬升波导,有时电磁波发射源位于波导底下方时,也可形成波导传播,但此时发射源必须距波导底不远,且波导必须非常强

(4)电磁波的发射仰角必须小于某一临界仰角

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