基于GPS探空数据的南海海域大气波导特征分析
发布时间：2021-06-03 19:41
为了更精确地掌握南海海域大气波导的统计特征,详细分析了大气折射率关于温度、湿度和压强的敏感性,并在此基础上利用2006—2010年南海航次GPS探空资料对该海域表面波导和悬空波导的发生概率和波导特征参数进行了统计分析.结果表明:表面波导年平均发生概率基本在20%以下,波导顶平均高度约为167 m,陷获层厚度一般不超过30 m,强度介于4.5～9.6 M,年度平均值为7.5 M;悬空波导年平均发生概率接近50%,波导顶高度一般介于1 100～1 300 m,陷获层厚度比表面波导略高,平均厚度为32.8 m,强度平均值与表面波导相当,但跨度比表面波导要小得多.统计分析结果可为南海区域舰载无线电系统的运行保障提供参考.
【文章来源】：电波科学学报. 2020,35(06)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
压强P=1 013 hPa时大气折射率随T和hr的
式中:z为高度,单位m;ae为地球平均曲率半径. 当dN/dz <-157时(或dM/dz < 0),电磁波传播路径的曲率将大于地球表面曲率,即可判断发生大气波导传播现象. 由式(6)和图1可以看出,只有当水汽压随着高度迅速递减和(或)温度随高度迅速增加时才有利于出现大气波导现象.根据成因不同可以将大气波导分为三大类:蒸发波导、表面波导、悬空波导.其中蒸发波导主要是由于水汽在垂直方向上递减引起的,其结构可以采用蒸发波导高度和波导强度表示[14];表面波导主要是由于地面的辐射冷却引起的[15];悬空波导主要是由于逆温引起的[16].表面波导和悬空波导均可以采用波导顶高度、陷获层厚度和波导强度三个特征量来表示(图2).2 数据来源及数据处理
本文所用数据来源于2006—2010年南海航次GPS探空资料,包含温度、湿度、大气压强以及风速和风向信息,具体航次时间和航线由图3给出.数据空间跨度大,北至我国台湾省以北,南至北纬6°,东西向横跨15个经度. 因此基于这些数据分析得出的结果对南海附近广大区域的电磁保障有重要的参考价值.2.2 数据处理
【参考文献】：
期刊论文
[1]东海区域蒸发波导变化特性研究[J]. 蔡夕方,王静菊,何锡玉,张守宝,朱庆林,胡建平. 电波科学学报. 2020(03)
[2]海上障碍物条件下表面波导电波传播仿真[J]. 任重,李天伟,韩东. 计算机仿真. 2019(07)
[3]南海海区低空大气波导气候学分析[J]. 王海斌,张利军,王红光. 电波科学学报. 2019(05)
[4]基于气象卫星数据的我国沿海悬空波导反演方法初步研究[J]. 郝晓静,李清亮,郭立新,郭相明. 电子学报. 2019(03)
[5]微波超视距雷达大气波导环境[J]. 康士峰,张玉生,王红光. 装备环境工程. 2013(05)
[6]Statistical estimations of atmospheric duct over the South China Sea and the Tropical Eastern Indian Ocean[J]. ZHAO XiaoFeng,WANG DongXiao,HUANG SiXun,HUANG Ke,CHEN Ju. Chinese Science Bulletin. 2013(23)
[7]南海局地海域一次低空大气波导过程分析[J]. 成印河,钟权加,周生启. 广东海洋大学学报. 2012(06)
[8]季风期间南海低空大气波导统计分析[J]. 成印河,赵振维,张玉生. 电波科学学报. 2012(02)
[9]大气折射的研究进展[J]. 严豪健. 世界科技研究与发展. 2006(01)
博士论文
[1]海上低空大气波导的遥感反演及数值模拟研究[D]. 成印河.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2009
硕士论文
[1]南海海上大气波导的特征分析与变化规律[D]. 丁轩茹.南京信息工程大学 2012
[2]南海地区大气波导分析与数值模拟初步研究[D]. 孙璐.兰州大学 2009
本文编号：3211131
【文章来源】：电波科学学报. 2020,35(06)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
压强P=1 013 hPa时大气折射率随T和hr的
式中:z为高度,单位m;ae为地球平均曲率半径. 当dN/dz <-157时(或dM/dz < 0),电磁波传播路径的曲率将大于地球表面曲率,即可判断发生大气波导传播现象. 由式(6)和图1可以看出,只有当水汽压随着高度迅速递减和(或)温度随高度迅速增加时才有利于出现大气波导现象.根据成因不同可以将大气波导分为三大类:蒸发波导、表面波导、悬空波导.其中蒸发波导主要是由于水汽在垂直方向上递减引起的,其结构可以采用蒸发波导高度和波导强度表示[14];表面波导主要是由于地面的辐射冷却引起的[15];悬空波导主要是由于逆温引起的[16].表面波导和悬空波导均可以采用波导顶高度、陷获层厚度和波导强度三个特征量来表示(图2).2 数据来源及数据处理
本文所用数据来源于2006—2010年南海航次GPS探空资料,包含温度、湿度、大气压强以及风速和风向信息,具体航次时间和航线由图3给出.数据空间跨度大,北至我国台湾省以北,南至北纬6°,东西向横跨15个经度. 因此基于这些数据分析得出的结果对南海附近广大区域的电磁保障有重要的参考价值.2.2 数据处理
【参考文献】：
期刊论文
[1]东海区域蒸发波导变化特性研究[J]. 蔡夕方,王静菊,何锡玉,张守宝,朱庆林,胡建平. 电波科学学报. 2020(03)
[2]海上障碍物条件下表面波导电波传播仿真[J]. 任重,李天伟,韩东. 计算机仿真. 2019(07)
[3]南海海区低空大气波导气候学分析[J]. 王海斌,张利军,王红光. 电波科学学报. 2019(05)
[4]基于气象卫星数据的我国沿海悬空波导反演方法初步研究[J]. 郝晓静,李清亮,郭立新,郭相明. 电子学报. 2019(03)
[5]微波超视距雷达大气波导环境[J]. 康士峰,张玉生,王红光. 装备环境工程. 2013(05)
[6]Statistical estimations of atmospheric duct over the South China Sea and the Tropical Eastern Indian Ocean[J]. ZHAO XiaoFeng,WANG DongXiao,HUANG SiXun,HUANG Ke,CHEN Ju. Chinese Science Bulletin. 2013(23)
[7]南海局地海域一次低空大气波导过程分析[J]. 成印河,钟权加,周生启. 广东海洋大学学报. 2012(06)
[8]季风期间南海低空大气波导统计分析[J]. 成印河,赵振维,张玉生. 电波科学学报. 2012(02)
[9]大气折射的研究进展[J]. 严豪健. 世界科技研究与发展. 2006(01)
博士论文
[1]海上低空大气波导的遥感反演及数值模拟研究[D]. 成印河.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2009
硕士论文
[1]南海海上大气波导的特征分析与变化规律[D]. 丁轩茹.南京信息工程大学 2012
[2]南海地区大气波导分析与数值模拟初步研究[D]. 孙璐.兰州大学 2009
本文编号：3211131
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