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蒸发波导是发生在海气边界层的一种异常折射现象,因为其分布广、发生概率大,所以被认为是对海上电子装备影响最为显著的波导类型。然而由于其形成机制复杂,且在近岸地区存在水平不均匀性,使得目前非均匀蒸发波导的诊断及其应用还未能落实到实际工作中。针对这一现状,首先利用G L Geernaert的方法修正了Monin-Obukhov相似理论,将其扩展到海洋大气表面边界层不均匀条件下;其次在Babin模式的基础上引入张强普适函数的非线性修正因子与阵性风速,从而将蒸发波导诊断模式的适用范围拓展到近海沿岸地区和甚低风速条件下。并在此基础上研究了蒸发波导水平非均匀性对雷达探测的影响,得到了水平非均匀蒸发波导能够改变均匀波导环境下雷达的探测距离及其盲区的分布。 相似文献
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海洋蒸发波导是重要的军事敏感要素,严重影响着海上电磁波的传播。风向、风速是决定蒸发波导强弱的重要因素,为精确模拟蒸发波导条件下的电磁波传播,准确评估预报雷达、通信等电子设备的性能,文中利用抛物线方程模型,结合粗糙度参数和蒸发波导条件下大气修正折射指数廓线模型来求解电磁波波动方程,基于电磁波传播的数值模拟结果,重点研究蒸发波导条件下风速和风向对电磁波传播的影响。并得到如下结论:在同一传播距离处,风速越大,海面粗糙度越大,海面电磁波传播损耗就越大;当电磁波传播方向与风向夹角为0°时,其传播路径损耗远远大于在45°或90°条件下,即顺风条件下电磁波传播损耗大于侧风。 相似文献
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蒸发波导是海上普遍存在的海洋天气现象, 也是导致海上电磁波异常传播的重要因素, 严重影响了海上雷达、通信及电子设备的有效应用。而TOGA COARE (海洋-大气耦合响应试验) 通量算法为蒸发波导的精确诊断提供了条件, 因此, 该文建立了基于海气通量算法的海上蒸发波导诊断模型, 并利用福建海域铁塔观测资料以及海上雷达探测试验数据与美国业务运转的Paulus-Jeske诊断模型对比, 结果表明:通量蒸发波导诊断模型的各项对比结果均优于Paulus-Jeske模型。 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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基于中尺度模式MM5下的海洋蒸发波导预报研究 总被引：7，自引：0，他引：7
蒸发波导是发牛在海气边界层的一种异常折射现象,由于其分布范围广、发生概率大,被认为是对海上电子设备影响最为显著的波导类型,成为各国海军竞相研究的焦点.然而由于其形成机制复杂,且在近岸沿海地区由于海陆分布不均,以及海岸地形和海陆风等因素的作用,会造成蒸发波导的近岸效应,这种效应会影响蒸发波导高度诊断的准确率.目前国内外蒸发波导诊断模式有P-J模式、MGB模式、NPS模式、Babin模式等,但其基本原理都足依赖Monin-Obukhov相似理论,只是用于确定近地层通量和特征尺度的方法不同,且仅适用于定常和水平均匀的开阔海域,并没有考虑到蒸发波导的近岸效应.针对这一问题,文中在Babin模式的基础上引入张强、胡隐樵的通量廓线关系(非线性修正冈子αν)与阵性风速ωg,从而将蒸发波导诊断模式的适用范围扩展到近岸沿海地区和甚低风速条件下.此外在中尺度模式MM5的基础上,耦合改进的Babin模式,发展建立了一个海洋蒸发波导高度预报模式,并对预报模式进行数值模拟,利用2002年5月25-26日福建平潭岛的海上大气实测数据与雷达探测结果对预报模式输出结果进行了验证.验证结果表明:在0～48小时内模式输出值与实测值拟和较好且变化规律一致,预报蒸发波导高度平均误差为0.193;且蒸发波导高度预报结果与雷达实际探测结果一致. 相似文献
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大气波导是对流层中一种异常大气折射结构，它改变了电磁波的正常传播特性，严重影响了电子设备使用。目前对于大气波导的探测手段还比较单一，无法实现全类型大气波导的探测。针对这一现状，本文基于转动拉曼大气温度探测和振动拉曼大气湿度探测的原理，结合蒸发、表面和悬空波导的诊断方法，构建了全类型大气波导诊断模型。利用拉曼激光雷达新技术，实现了全类型大气波导的监测诊断。通过对比拉曼激光雷达和无线电探空仪测量数据，得到：拉曼激光雷达测量的大气温度廓线平均误差为0.535℃，温度误差小于1℃的概率为82.5%；水汽混合比廓线平均误差为0.121 7 g/kg，水汽混合比误差小于1 g/kg的概率为90%，基于拉曼激光雷达的悬空波导高度、厚度、强度诊断准确率分别为94.8%、85.8%和60%；此外，基于拉曼激光雷达的连续探测数据，可以进一步分析大气波导特征量随时间的变化规律。 相似文献
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