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大气波导特征分析及其对电磁波传播的影响 总被引：55，自引：1，他引：54
文中在介绍大气折射的基本类型及其存在条件的基础上 ,阐述了三种类型的大气波导的形成机制 ,总结并分析了大气波导的几个主要特征 ,并用西北太平洋云辐射实验的实测资料和西沙海域的气象资料进行了验证 ,同时试验了蒸发波导高度对大气湿度、气海温差、水平风速变化的敏感性 .在分析大气波导对电磁波传播的影响时 ,推导了可形成波导传播的电磁波最大陷获波长和临界发射仰角 ,提出了电磁波形成波导传播的 4个必要条件 ,并讨论了大气波导对超短波传播、雷达探测、短波通信等方面的影响 . 相似文献
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利用石家庄CINRAD/SA型多普勒天气雷达资料,结合探空实况对2006年9月5日和2005年11月21日的CINRAD/SA雷达超折射回波、气象条件、及大气波导进行了对比,并对不同类型的大气波导的电磁波传播情况进行了分析。结果表明:电磁波在华北平原有利的气象条件下能够形成大气波导传播,大气波导层使得CINRAD/SA雷达杂波增加,产生超折射回波。大气波导影响超折射回波的强度和分布,2006年9月5日由于雷达站上空存在表面波导,形成了2层模式超折射回波;2005年11月21日雷达站上空存在抬升波导,形成了3层模式超折射回波。超折射回波目标的视在位置与实际位置存在偏差,特别是高度偏差较大。受太行山地形影响,超折射回波主要分布在东部平原地区。 相似文献
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一次雷暴前后大气折射率的多普勒天气雷达测量试验及结果 总被引：3，自引：1，他引：2
由温度、气压和水汽压决定的大气折射率会影响天气雷达电磁波的传播路径和目标回波的相位。因此,通过测量目标回波相位的变化能够算出大气折射率的变化,进而得到水汽信息,为研究局地对流天气和水汽平流提供资料。本文阐述了多普勒天气雷达反演大气折射率的原理和方法,并利用江苏省气象台的S波段多普勒天气雷达反演了一次雷暴过程前后的大气折射率,表明了雷达探测大气折射率的可靠性。这项工作有望为研究水汽变化和天气过程提供高分辨率的遥感资料,也可以为数值模式提供水汽场辅助数据,有良好的应用前景。 相似文献
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利用CINRAD/SA雷达资料结合探空实况对2007年7月8日和8月23日发生在华北平原的两次不同类型的大气波导进行了分析。结果表明:大气波导与大气温度、湿度等气象要素的垂直分布密切相关,不同类型大气波导的气象要素垂直分布存在差异,并在CINRAD/SA雷达产生不同类型的超折射回波,当雷达站存在表面波导时,形成了2层模式超折射回波;当雷达站存在抬升波导时,形成了3层模式超折射回波。超折射回波能够反映低层大气的垂直结构变化,2层模式超折射回波预示着雷达站附近大气层结稳定;3层模式超折射回波表示雷达站附近存在低层湿冷、上层干热的大气垂直结构。超折射回波主要分布在太行山东部平原地区,超折射回波目标的可视位置与实际位置存在偏差,特别是高度偏差较大。不同类型的超折射回波对未来天气具有一定的指示意义,可为雷达回波空间定位及强对流天气的监测、预报提供科学依据。 相似文献
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大气波导形成条件及传播路径模拟 总被引：15，自引：0，他引：15
推导了可形成波导传播的电磁波最大陷获波长和临界发射仰角,介绍了电磁波可形成波导传播的必要条件,在此基础上建立了在大气波导层中电磁波传播路径模式,并利用南京雷达实际观测的超折射回波对此模式进行了验证,所得结果比较一致。 相似文献
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1 概述目前,气象雷达主要用于对强对流天气的警戒和跟踪观测,它是在强对流天气已经发生,根据目标对雷达电磁波的后向散射所形成的雷达回波,去分析气象目标的性质、结构、移动方向和发展趋势,进而根据临近预报的方法,作出临近预报。其时效一般不超过三个小时。本文旨在对这种方法进行一些突破,将研究的着眼点放在大气对电磁波的折射上;并就泰山713雷达的部分资料,分析了电磁波在大气中的传播路径与天气变化的关系。发现雷达电磁波在大气中传播路径每一次明显的变化,与未来十二小时乃至稍长一段时间内的天气变化有着极好的相关性。 相似文献
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基于ECMWF再分析数据的大气波导分布规律研究 总被引：2，自引：0，他引：2
大气波导对电磁波传播有显著的影响,大气波导特征参量分布研究对于分析电磁波传播乃至雷达、通信等电子设备效能具有重要意义,利用ERA-Interim数据计算大气波导特征参量,并用海洋调查期间的低空探空火箭数据计算的大气波导进行了验证,在此基础上用2011—2016年ERA-Interim温度、湿度分层数据统计分析了全球大气波导的发生概率、强度、高度,得出的结论是:大洋东部、大陆西部的信风带是大气波导的高发区,大洋上大气波导的高发区（发生概率＞50%）主要有6个,分别是北太平洋海区、南太平洋海区、北大西洋海区、南大西洋海区、北印度洋海区、南印度洋澳大利亚西部海区;同时,存在3个大气波导低发区或无大气波导区（热带辐合带区、北半球中高纬度区、南半球中高纬度区）。这些大气波导高发和低发区的位置、范围、发生概率具有季节变化,北半球MAM季（3—5月）发生概率最高,出现的范围最大,SON季（9—11月）概率最低,出现的范围最小,DJF（12、1、2月）、JJA（6—8月）季节介于两者之间;南半球SON季发生概率最高,出现的范围最大,MAM季概率最低,出现的范围最小。北半球大气波导强度总体上强于南半球大气波导强度,北半球MAM季大气波导较强海域范围最大,强度最强,其次为JJA季,SON季大气波导较强海域范围最小,强度最弱;南太平洋大气波导强度季节变化不明显,强度与北太平洋比均较弱,南大西洋SON季大气波导较强海域范围最大,强度最强,DJF季大气波导较强海域范围最小,强度最弱;北印度洋MAM季大气波导强度强,是大洋上波导最强的海域,大气波导较强海域范围大,JJA季基本没有大气波导。大气波导高度在信风带靠近大陆西岸海域高度较低,随着向西离岸距离增大高度升高,大气波导高发区的波导高度季节变化特征是:北半球在SON、DJF季高度高,波导高度高的区域面积大,MAM、JJA季高度低,波导高度高的区域面积小;南半球在MAM、JJA季高度高,波导高度高的区域面积大,SON、DJF季高度低,波导高度高的区域面积小;其他中低纬度近岸海域大气波导高度较低,大陆包围的内海大气波导高度最低。 相似文献
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从球坐标系出发,利用三角形余弦定理和大气折射理论,推导了不作任何近似的、包含地球曲率和大气折射影响的多普勒天气雷达波束水平距离D_m的计算公式,并与斜距投影D_r、地表平面近似的计算公式(不考虑地球曲率和大气折射,记为D_d)和地表球面近似的计算公式(不考虑大气折射,记为D_s)进行了对比分析。结果发现,在标准大气状态下,D_m与D_r在高仰角相差2.5 km以上(D_r大),最高距离差达3.5 km(19.5°仰角最大斜距处);与D_d在低仰角相差0.5 km以上(D_d大),与D_r相差在0.5 km以下(Dm大)。并利用2011—2015年南昌站的探空资料,分析了南昌地区各个季节大气折射的变化情况及其与标准大气的区别。结果显示,夏季南昌上空电磁波的传播受大气折射的影响最大,冬季电磁波受大气折射的影响最小。最后,给出了南昌地区各个季节地球曲率K及等效地球半径Rm与标准大气的订正关系。 相似文献
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ANALYSIS ON CHARACTERISTICS OF ATMOSPHERIC DUCT AND ITS EFFECTS ON THE PROPAGATION OF ELECTROMAGNETIC WAVE 总被引：1，自引：0，他引：1
On the basis of introducing the basic categories of atmospheric refraction and their existingconditions,the forming processes of three kinds of atmospheric ducts are expounded.Several maincharacteristics of atmospheric duct are summarized and analyzed,and field sounding data from theWEstern North-Pacific cloud-radiation EXperiment(WENPEX)and meteorological data aroundthe Xisha sea area are used to validate these characteristics.Meanwhile the sensitivities of theevaporation duct height to the variations of atmospheric humidity.the air-sea temperaturedifference.and horizontal wind speed are examined.With the analysis of the effect of atmosphericduct on the propagation of electromagnetic wave.the maximum trapped-wavelength and the criticalemitting angle of elevation for electromagnetic wave which can form duct propagation are derived.At the same time the four kinds of necessary conditions for electromagnetic wave to form ductpropagation are brought forward.The effects of atmospheric duct on ultrashort wave propagation,radar observation.short wave communication etc.are also discussed. 相似文献
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ANALYSIS ON CHARACTERISTICS OF ATMOSPHERIC DUCT AND ITS EFFECTS ON THE PROPAGATION OF ELECTROMAGNETIC WAVE* 
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下载免费PDF全文 YAO Zhanyu ZHAO Bolin LI Wanbiao ZHU Yuanjing DU Jinlin DAI Fushan 《Acta Meteorologica Sinica》2001,15(2):233-248
On the basis of introducing the basic categories of atmospheric refraction and their existing conditions,the forming processes of three kinds of atmospheric ducts are expounded.Several main characteristics of atmospheric duct are summarized and analyzed,and field sounding data from the WEstern North-Pacific cloud-radiation EXperiment(WENPEX) and meteorological data around the Xisha sea area are used to validate these characteristics.Meanwhile the sensitivities of the evaporation duct height to the variations of atmospheric humidity.the air-sea temperature difference.and horizontal wind speed are examined.With the analysis of the effect of atmosphericduct on the propagation of electromagnetic wave.the maximum trapped-wavelength and the critical emitting angle of elevation for electromagnetic wave which can form duct propagation are derived.At the same time the four kinds of necessary conditions for electromagnetic wave to form ductpropagation are brought forward.The effects of atmospheric duct on ultrashort wave propagation,radar observation.short wave communication etc.are also discussed. 相似文献
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受台风鹿莎影响,处在其西侧外围下沉区域的南京地区于2002年8月31日出现了一次大气波导过程,利用大气中尺度模式WRF对其成因进行了详细的数值模拟研究。WRF数值模拟较好地再现了此次波导的演变过程,即波导在31日傍晚开始形成,次日凌晨达到最强,日出后迅速减弱消失。基于数值模拟高时空分辨率的输出结果,对波导成因进行细致分析,结果表明:湿度突变层和逆温层的同时存在导致了波导的发生,前者是其形成的关键因素,而后者的作用主要体现在增强其强度;台风前期流场从海上带来大量的水汽,台风后期流场将北方高空干空气输送到受高压下沉运动控制的南京地区,造成近地层出现下湿上干的剧烈湿度梯度;下沉运动强度并不足以直接导致南京地区的逆温层,但其控制下的晴朗天气非常有利于夜间地面长波辐射冷却而形成逆温。 相似文献
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Weather effects on the aerosol characteristics in the surface layer of the atmosphere 总被引：1，自引：0，他引：1
On the basis of 14-year (1994–2007) series of the semi-annual (January to June) measurements of the atmospheric aerosol microstructure in Dolgoprudny, Moscow region, effects are analyzed of pressure, wind speed, precipitation, and surface temperature inversions on the aerosol particle concentration. It is shown that the weather parameters affect concentration of the particles within a certain range of sizes (0.1 to 1 μm). Concentration of the smaller particles practically does not depend on the weather conditions. The weather effects on large (> 1 μm) particle concentration are not detected due to too high variability of the latter. From three the most available weather parameters (pressure, wind, daily precipitation amount), the observed weather conditions are classified, and for the detected types of weather, typical concentrations are determined of the aerosol particles of different sizes, which allow approximately estimating, from the standard weather data, the aerosol pollution under different meteorological situations. 相似文献
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关于气象与人体健康研究的几个问题 总被引：2，自引：0，他引：2
关于气象、环境与健康问题的研究可总结为如下几个问题:1)气候变化及其影响,2)天气、气候变化与人类健康,3)大气污染与人类健康,4)关于气象条件与疾病的机理研究,5)环境与健康危险度评价。作者认为以下几个问题值得我国学者予以关注:1)气象与健康问题的检测,2)气侯变化与人类健康,3)气象与人类健康关系的机理研究,4)应用数值模式研究气象与健康问题,5)环境与健康危险度评价,6)疾病预测和预警研究,7)多学科交叉研究和更多部门对气象与健康问题的介入。 相似文献
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利用统计学方法,对2003年11月至2007年3月辽宁冬季采暖期的气象资料进行普查,分析可能引发非职业性一氧化碳中毒事件的天气形势和气象条件。结果表明：不利于一氧化碳扩散的主要天气因子包括存在混合层且混合层高度较低、地面风速小、空气湿度大等。根据普查结果并借鉴了大气污染潜势预报等级划分标准,将非职业性一氧化碳中毒气象条件潜势预报分为五级,其中五级为最严重级别。结合高等级（四级和五级）天气实况和烟、霾和雾等不利于污染物扩散的天气现象出现日期对天气环流形势进行了普查,得出4种主要的天气环流型。利用2007年11月至2008年3月辽宁冬季采暖期实况资料对预报等级标准和天气形势场分型进行检验,结果显示本预报方法所定义的等级划分标准以及天气形势场分型具有实际业务应用价值。 相似文献
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利用2014—2016年辽宁省冬季高速公路事故记录,将多要素逐日气象观测数据与事故数据按照日期进行匹配,分析气象条件引发高速事故的空间分布特征。数据挖掘分析首先利用两步聚类方法确定辽宁地区冬季天气类型数量,再通过K-means方法对气象数据进行聚类处理。采用随机森林方法对不同天气类型搭建高速公路交通事故分类模型,并分析模型中气象要素的特征重要性。结果表明：受气象条件影响的高速事故数量辽南地区最多,其次是辽西地区,辽东、辽北地区占比较低。辽宁冬季天气可以分为四种类型,根据气象要素数据结构总结出的天气特征分别为：当日出现降水、前一日出现降水、寒冷干燥、潮湿回暖。有明显降水特征天气类型的事故率超过七成,降温、升温天气类型的事故率在两成左右。随机森林方法对前一日出现降水、寒冷干燥两种天气类型的分类精度更高,模型泛化能力也更好。4种天气类型中气象要素的特征重要性有明显差异,最高地温要素在事故高发天气类型中特征重要性排第1位,在潮湿回暖天气类型排第3位,对于冬季辽宁地区高速公路交通安全影响高于其他要素。 相似文献
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城市化所导致的下垫面的改变会直接影响局地气象。根据北京城市测绘院提供的北京市楼房建筑平均高度资料,利用中尺度数值模式(MM5V3)模拟了城市化进程引起的气象效应,并与奥林匹克公园站等6个地面观测资料进行了比较。结果表明:MM5V3可以很好地模拟下垫面类型改变导致的气象效应,城市升温效果获得了较好的体现,风速模拟值减小,风向的模拟得到较明显的改善,气压和风速的统计偏差也明显减小。分析结果还揭示了稳定天气条件下北京地区气象场的模拟及实时预报必须考虑精细化的地形及下垫面状况。 相似文献
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根据2017、2019年7月塔克拉玛干沙漠腹地GPS探空和地面观测数据,利用位温廓线法等方法,对比分析了沙漠腹地夏季晴天和沙尘暴天气大气边界层结构变化特征。结果表明：晴天和沙尘暴天气大气边界层结构特征显著不同。晴天大气边界层各气象要素垂直分布较为均一,白天对流边界层深厚,高度接近5 km,夜间稳定边界层一般在500 m左右。沙尘暴天气边界层内位温和比湿垂直变化较小,风速较大,可达24.0 m/s,其白天对流边界层在1.5 km左右,夜间稳定边界层在1 km左右。晴天辐射强烈,地表升温迅速,湍流旺盛,是形成晴天深厚对流边界层的主要因素。大尺度天气系统冷平流的动力条件,以及云和沙尘减弱了到达地表的辐射强度是形成沙尘暴天气独特的大气边界层结构的主要因素。 相似文献