电波传播概论 Xidian University dM 0 dh 作出M随高度变化曲线， 则从曲线上一眼便知哪 个高度范围内会出现大 气波导传播条件。 如图中h1和h2的高度范 次 围内出现波导传播条件， 因为dM/dh为负值。 M 物理与光电工程学院电波传播研究所 西安电子科技大学
物理与光电工程学院电波传播研究所 西安电子科技大学 电波传播概论 0 dM dh 作出M随高度变化曲线， 则从曲线上一眼便知哪 个高度范围内会出现大 气波导传播条件。 如图中h1和h2的高度范 围内出现波导传播条件， 因为dM/dh为负值
电波传播概论 Xidian University 由于折射率是温度T、压强P和温度的函数，所以 dN an dp aN dT aN de dh OP dh aT dh e dh 则可将大气波导条件与大气中的温度梯度和温度梯度联 系起来 aN dp ON de -157 二式符号方向不 OP dh Be dh 同，是因为 dh aN 0N/T为负值而 aT N/ae为正值。 aN dp ∂NdT 同时由N与T、P、 -157 品 OP dh OT dh e的关系可知 ≤ ON 0N/P也是正值 be 物理与光电工程学院电波传播研究所 西安电子科技大学
物理与光电工程学院电波传播研究所 西安电子科技大学 电波传播概论 由于折射率是温度T、压强P和温度e的函数，所以 dN N dP N dT N de dh P dh T dh e dh =++ 则可将大气波导条件与大气中的温度梯度和温度梯度联 系起来： 157 N dP N de dT P dh e dh dh N T − − + 157 N dP N dT de P dh T dh dh N e − − + 二式符号方向不 同 ， 是 因 为 ∂ N/∂T为负值而 ∂N/∂e为正值。 同时由N与T、P、 e 的 关 系 可 知 ∂N/∂P也是正值
电波传播概论 Xidian University an dp ON de -157 OP dh De dh dh aN aT 该式右边dP/dh:和de/dh一般是负值，该不等式右边分子 中括孤内的项代表压力和湿度随高度下降而引起的值 降低，一般情况下它不足以达到-157，所以该式右边应 该是正值。 这意味着温度梯度应该是正的且大于一定值时才能出现 大气波导。 我们把这种温度随高度增加的反常现象称为温度逆增， 相应的结称为温度逆增层。 物理与光电工程学院电波传播研究所 西安电子科技大学
物理与光电工程学院电波传播研究所 西安电子科技大学 电波传播概论 该式右边dP/dh和de/dh一般是负值，该不等式右边分子 中括弧内的项代表压力和湿度随高度下降而引起的N值 降低，一般情况下它不足以达到-157，所以该式右边应 该是正值。 这意味着温度梯度应该是正的且大于一定值时才能出现 大气波导。 我们把这种温度随高度增加的反常现象称为温度逆增， 相应的结称为温度逆增层。 157 N dP N de dT P dh e dh dh N T − − +
电波传播概论 Xidian University 对于标准大气，N/aP=0.27,0N/aT=-1.27,0N/ae=4.5, 同时dP/dh=-120,de/dh=-3.7,可得 dT ≥8.5C/100m dh 以温度梯度、湿度梯度 de ≤-2.9mb/100m 表示的波导传播条件 dh 上式意味着： >温度逆增必须大于8.5℃/百米才能出现大气波导。 >在正常情况下，湿度梯度小于-2.9毫巴/百米时就会形成 大气波导。 上两式采用百米为高度单位，是因为波导层的厚度一般 都是100米左右。 物理与光电工程学院电波传播研究所 西安电子科技大学
物理与光电工程学院电波传播研究所 西安电子科技大学 电波传播概论 对于标准大气，∂N/∂P=0.27, ∂N/∂T=-1.27，∂N/∂e=4.5， 同时dP/dh=-120,de/dh=-3.7，可得 8.5 /100 dT C m dh 2.9 /100 de mb m dh − 上式意味着： ➢温度逆增必须大于8.5℃/百米才能出现大气波导。 ➢在正常情况下，湿度梯度小于-2.9毫巴/百米时就会形成 大气波导。 上两式采用百米为高度单位，是因为波导层的厚度一般 都是100米左右。 ——以温度梯度、湿度梯度 表示的波导传播条件
电波传播概论 Xidian Universit 总之，温度的逆增和湿度随高度的剧烈逆降都会形成大气 波导。与之相对应的大气过程可以分为四类：空气的对流、 下沉、地面的辐射冷却和蒸发。 (1)对流过程：对流分以下几种情况： >干热的空气流向湿冷的表面。如：当沙漠地区来的干热 空气流过冷湿的海面时，贴近地面的空气将热量传给了海 平面使自身温度有所下降，而较高高度上的空气仍然保持 干热的状态；另一方面，海面由于受热而蒸发，水汽进入 贴近海面的空气层。形成高地面较高的空气温度高且湿度 小，而测控海面的却相反，于是温度逆增层和湿层同时存 在，形成大气波导。 >来自水面的湿冷空气吹向干热的陆地。此时贴近陆地的 空气中显然会出现湿层和温度逆增层，因为在较高的高度 上空气是干热的。 物理与光电工程学院电波传播研究所 西安电子科技大学
物理与光电工程学院电波传播研究所 西安电子科技大学 电波传播概论 总之，温度的逆增和湿度随高度的剧烈逆降都会形成大气 波导。与之相对应的大气过程可以分为四类：空气的对流、 下沉、地面的辐射冷却和蒸发。 (1) 对流过程: 对流分以下几种情况： ➢干热的空气流向湿冷的表面。如：当沙漠地区来的干热 空气流过冷湿的海面时，贴近地面的空气将热量传给了海 平面使自身温度有所下降，而较高高度上的空气仍然保持 干热的状态；另一方面，海面由于受热而蒸发，水汽进入 贴近海面的空气层。形成高地面较高的空气温度高且湿度 小，而测控海面的却相反，于是温度逆增层和湿层同时存 在，形成大气波导。 ➢来自水面的湿冷空气吹向干热的陆地。此时贴近陆地的 空气中显然会出现湿层和温度逆增层，因为在较高的高度 上空气是干热的