海上大气波导的统计分析
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2008年“威马逊”台风期间海上大气波导时空特征成印河;周生启;薛宇峰【摘要】结合MM5数值模拟结果、天气图和卫星云图,系统分析了2008年“威马逊”台风引起的大气波导特征.本次台风过程中发生的大都为悬空大气波导,位于台风涡旋之外的西北部,台风越近波导高度、强度、厚度越大;同时数值模拟表明陆地地形对海上本次大气波导形成具有一定影响.利用大气波导这一特殊大气层结可以很好的评估和预测电磁波传播和海上探测通信系统.%Based on numerical simulation results with MM5 model, synoptic charts and satellite imagery, the ducts produced by the outer air circumfluence of the "Rammasun" Typhoon in 2008 were analyzed systematically and showed the duct characteristics. The atmospheric ducts caused by the typhoon were elevated ducts and existed on the northwest of the typhoon vortex outer. The duct parameters such as duct-height, duct-strength and duct-thickness became larger as the typhoon was approaching much nearer. Moreover the numerical simulation indicated that the land topography in the sea had some influence on the atmospheric duct occurrence over the sea. By using the atmospheric duct, the effects of the atmospheric ducts on propagation of radio waves and functions of surveillance equipments were well estimated.【期刊名称】《广东海洋大学学报》【年(卷),期】2012(032)003【总页数】6页(P64-69)【关键词】台风;大气波导;MM5模式;天气图;红外云图【作者】成印河;周生启;薛宇峰【作者单位】广东海洋大学海洋与气象学院,陆架及深远海气候、资源与环境省级重点实验室,广东湛江524088;中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室,广东广州510301;中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室,广东广州510301;广东海洋大学海洋与气象学院,陆架及深远海气候、资源与环境省级重点实验室,广东湛江524088【正文语种】中文【中图分类】P732.6大气波导是对流层中形成的具有异常大气折射率结构[1]的大气层结。
寒潮过程和海洋锋面影响南海西北部大气波导演变的个例分析石睿;陈举;何云开;隋丹丹;舒业强【期刊名称】《热带海洋学报》【年(卷),期】2022(41)5【摘要】文章利用2012年冬季南海西北部的航次探空资料,研究了寒潮过程和海洋锋面对大气波导特征演变的共同影响。
文中观测发现,航次期间的大气波导以悬空波导为主,平均波底高度约738.64m,平均厚度约185.17m,平均强度10.21M单位。
观测前期,天气形势稳定,东北季风较弱,在锋面暖水区一侧的悬空波导较为深厚,且高度较低。
其主要成因是大气边界层顶部925hPa至850hPa高度左右存在深厚的逆温层,且具有显著的日变化特征。
航次中期的寒潮过程导致东北季风大幅增强,使得大气边界层顶部的逆温层被破坏,从而导致悬空波导显著变薄变弱。
而锋面冷水区一侧,低水温抑制湍流发展导致大气修正折射率(M)的负梯度扰动较弱,较难形成稳定且有一定强度的波导层,且无显著日变化。
但当东南暖湿气流覆盖锋面冷水区上空时,容易形成较稳定的表面波导。
【总页数】14页(P29-42)【作者】石睿;陈举;何云开;隋丹丹;舒业强【作者单位】热带海洋环境国家重点实验室(中国科学院南海海洋研究所);南方海洋科学与工程广东省实验室(广州);海南西沙海洋环境国家野外科学观测研究站(中国科学院南海海洋研究所);仪器设备公共服务中心(中国科学院南海海洋研究所)【正文语种】中文【中图分类】P732.6【相关文献】1.冷空气过程对黄海东海区域海洋大气边界层结构影响的个例分析2.南海局地海域一次低空大气波导过程分析3.冷空气过程对黄海东海区域海洋大气r边界层结构影响的个例分析4.锋面低槽降水过程的个例分析5.2014年4月22日新疆寒潮天气过程锋面结构\r演变特征分析因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
季风期间南海低空大气波导统计分析成印河;赵振维;张玉生【摘要】Based on the sounding data four times a day observed on related sounding station, R/V "Kexue 1" and R/V "Shiyan 3" during the South China Sea Monsoon Experiment (SCSME), the characteristic parameters of strong atmospheric ducts such as occurrences, duct height etc are analyzed using the cutoff wavelength formula. The results show that the probability of the lower strong atmospheric ducts occurring over the South China Sea (SCS) is about 30% during the Monsoon period and rises gradually from the north to the south of the SCS. However, the atmospheric duct heights are gradually low from north to south and 70 % of occurred duct heights are within lkm height from the mean sea level. The total tendency of the daily variability of the probability of the occurrence and duct height is similar and shows "low-high low" shape. The probability of the occurrence in the nighttime is a little bit higher than other time and duct height is lower and more stable in the late at night.%根据1998年南海季风试验期间南海部分探空站、‘科学1号’和‘实验3号’观测的每天4次的高分辨率探空资料,引入截止波长判断式,统计分析了南海季风期间较强大气波导发生规律及时空分布特征。
海上低空大气波导的遥感反演及数值模拟研究海上低空大气波导的遥感反演及数值模拟研究一、引言海上低空大气波导是指在海上的低空大气中,由海面、大气和海底组成的波导环境。
海上低空大气波导具有较低的传播损耗和波导损耗,因此被广泛应用于海上油田、舰船通信和海底地震监测等领域。
由于海面的变化以及气象因素的影响,海上低空大气波导的传播特性十分复杂且难以准确预测。
因此,通过遥感反演和数值模拟来研究海上低空大气波导的传播特性,并深入分析其机理,对于完善海上通信和监测系统、提高数据传输和地震监测等方面具有重要意义。
二、遥感反演研究遥感是通过对目标进行光、电、声等传感器的观测,不接触目标物体的直接测量手段。
海上低空大气波导的遥感反演主要基于电磁波传播的原理,通过对波导环境中的电磁波传播特性进行观测,推断出大气参数的分布情况。
1. 遥感观测系统海上低空大气波导的遥感观测系统包括雷达系统、卫星遥感系统和无线电系统等。
其中,雷达系统可以通过对电磁波的发射和接收,测量大气参数如风速、湿度和温度等;卫星遥感系统可以通过接收卫星回传的数据,获取海面温度和海洋表面风场等信息;无线电系统则通过信号的传输情况,推断大气参数的分布。
2. 遥感数据分析遥感数据分析是对获取的数据进行处理和分析,从而获得海上低空大气波导的传播特性。
一般包括对数据的预处理、反演算法的选择以及结果的验证等步骤。
常用的反演算法包括基于统计学原理的最小二乘法和基于模型的变分法等。
三、数值模拟研究数值模拟是通过数学方法模拟大气波导的传播过程,并利用计算机进行求解。
在海上低空大气波导的数值模拟研究中,主要包括模型构建、参数设定、边界条件的设定以及数值求解等方面。
1. 模型构建模型构建是数值模拟的基础,需要根据波导环境的特性来确定模型。
海上低空大气波导的模型主要考虑海面、大气和海底的特性,如海面的波浪高度和方向、大气的湿度和温度分布以及海底的地形和介质特性等。
2. 参数设定参数设定是数值模拟的关键,需要将海上低空大气波导的传播特性转化为数学模型中的参数。
冷锋推进中的大气波导变化及其对AIS传播影响研究
王望荣;察豪;田斌;李靖;郝赫
【期刊名称】《现代雷达》
【年(卷),期】2024(46)4
【摘要】冷锋推进中会使得海域内的气温、相对湿度、风速等气象要素分布发生
显著改变,导致与气象要素紧密关联的大气波导出现的类型及分布范围随之改变。
文中利用大气再分析数据分析了2018年3月中旬某次冷锋过境中不同阶段大气波导的变化过程,并利用电磁波传播模型研究了冷锋推进过程中大气波导对船舶自动
识别系统(AIS)传播的影响,结果表明:冷锋开始和发展阶段,出现的蒸发波导对AIS
传播影响较弱;冷锋延伸和结束阶段,出现的多类型大气波导对AIS传播影响较强。
因此,为有效监控海域内的船舶状态,应增加对冷锋开始和发展阶段的补充监控措施。
【总页数】6页(P76-81)
【作者】王望荣;察豪;田斌;李靖;郝赫
【作者单位】海军工程大学;解放军92677部队;解放军92261部队
【正文语种】中文
【中图分类】TN959.4;TN011.3
【相关文献】
1.大气波导中电波传播特性的研究
2.大气波导中的电波传播与环境特性研究进展
3.表面缺陷对波导丝中的扭转波传播影响研究
4.垂直大气湍流影响下的微波传播损
耗变化研究5.重力波在中层大气温度波导中的传播模式研究
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黄渤海海域大气波导分布特征分析摘要:大气波导是边界层大气尤其是海洋边界层大气中经常出现的一种极端超折射的自然现象,它具有超长水平尺度特征和显著的天气背景,其特征量对当地气候,气海温差等要素的变化十分敏感,并且季节变化相当明显。
只要确定大气折射参数的垂直结构,就可确定大气波导特征参量。
关键字:黄渤海大气波导大气波导基本介绍大气折射主要可分为负折射、标准折射、超折射和陷获折射。
当大气中出现陷获折射时,就会出现大气波导现象。
大气折射的基本类型及其存在条件,影响大气环境中的电磁波传播特性的主要大气因子是大气折射率。
对频率在1~100 GHz 范围内的电磁波,大气折射率n或大气折射指数N(N单位)可表示为大气温度T(单位:K)、大气压力P(单位:hPa)和水汽压e(单位: hPa)的函数,其关系由下式给出 :(2)抬升波导若气象条件形成的陷获层存在于空中,而且波导底层也是高于地球表面,这种波导成为抬升波导。
高层大气存在大范围的强烈下沉运动,下沉增温减湿而造成的干热气层覆盖在下面相对湿且冷的海洋边界层上,常常在该海域上空形成悬空信风逆温,易于导致抬升波导形成。
在季风海域和海陆风环流盛行海域也会出现抬升波导。
抬升波导从几百米到几千米之间变化。
(3)蒸发波导从折射率方程可以看出,有湿度分布的变化而没有相应的温度变化也能产生陷获的折射梯度。
海洋表面的大气中水汽的含量是饱和的,表面以上几米高度的水汽含量则不是饱和的,因此,海洋表面往上存在水蒸气压力的递减,将使修正折射率M随高度递减,到达一定高度后水蒸气的分布使修正折射率降到最低点,而后修正折射率又随高度的增加而增加,由此原因形成的陷获折射梯度结构称为蒸发波导。
渤海海区渤海是一个深入中国大陆的浅海,其北、西、南三面被包围,仅东面有渤海海峡与黄海沟通相连。
渤海受东亚季风影响明显,存在着明显的东亚季风大气环流的特点,属于温带季风区。
冬季,盛行寒冷而干燥的西北季风,夏季盛行温暖而湿润的东南季风或西南季风。