Общие сведения о тропосфере. Понятие нормальной тропосферы и эффекты РРВ в ней.
Тропосфера — самый нижний неионизированный слой атмосферы, простирающийся в среднем до высоты 12—15 км, представляет собой неоднородную в электрическом отношении среду потому, что плотность воздуха с высотой падает. Неоднородность тропосферы создается и изменением температуры и влажности с высотой, а также их изменением в горизонтальных направлениях.
Характер распространения радиоволн в тропосфере определяется состоянием атмосферы и процессами, которые в ней происходят. Состояние атмосферы определяется такими физическими характеристиками, как температура, влажность и давление. Последние являются и метеорологическими параметрами тропосферы, сокращенно называемыми метеоэлементами. Атмосферные процессы, с одной стороны, обусловлены меняющимся режимом нагревания тропосферы землей, в результате чего в атмосфере имеют место перемещения воздуха в вертикальном направлении. С другой стороны, в силу различия температур в разных областях земного шара, происходят циркуляции воздушных масс и в горизонтальных направлениях. Все эти процессы сопровождаются конденсацией паров воды, появлением облаков, выпадением осадков и т. д. При этом наряду с упорядоченным слоистым движением воздуха имеет место и беспорядочное турбулентное движение воздуха большей или меньшей интенсивности. Зависимость давления, давления водяного пара, температуры, показателя преломления показано на рисунке:
|
|
|
Из курса электродинамики известны выражения для относительных диэлектрической и магнитной проницаемостей: 
Так же для тропосферы известно выражение для относительной диэлектрической проницаемости 
-давление паров воды, T-температура, p-атмосферное давление.
Относительную магнитную проницаемость принимает примерно равную 1: 
Вычислим показатель преломления. Из курса электродинимики, известно 
Т.е. показатель преломления вблизи Земли близок к единице 
Видно, что все указанные параметры меняются, для того чтобы производить инженерные расчеты вводят понятие нормальной тропосферы. Для этого радиус кривезны траектории радиолуча берется: 
С ростом высоты, параметры изменяются:
Давление с ростом высоты уменьшается на указанную величину; Температура с ростом высоты также понижается на определенное значение на км; Относительная влажность постоянна и не зависит от высоты. Высоту нормальной тропосферы берут примерно 10-11 км. На этой высоте давление стабильно(одинаково) , давление паров воды тоже одинаково, температура как термопауза (т.е. постоянна), поэтому можно считать условия РРВ для нормальной тропосферы.
Коэффициент N-индекс показателя преломления:
|
|
|
N-меняется линейно на 40(безразмерный коэффициент) на км, а показатель преломления также изменяется с высотой. На высоте 9км индекс показателя преломления 109.
Совокупное влияние на распространение радиоволн состояния атмосферы и атмосферных процессов является весьма сложным. Это влияние сказывается в одновременном проявлении эффектов, действие каждого из которых зависит от длины волны. К этим эффектам относятся следующие:
1 Рефракция-явление искривления траектории радиолуча.
2 Ослабление энергии РВ.
3 Отражение РВ от гидрометеообразований.
4 Рассеяние РВ на неоднородностях тропосферы.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 572; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!