蒸发波导伪折射率模型特性

蒸发波导模型是用于获得海洋上近地层大气折射率或修正折射率廓线的典型方法,利用近几年海上试验采集获得的实测海上大气修正折射率剖面数据对由我国学者提出并在国内广泛使用的伪折射率模型的特性进行了分析,所得的结论对伪折射率模型的理解以及修正等方面具有一定的指导意义。

PJ模型和伪折射率模型特性对比

介绍了两种目前应用较广的蒸发波导模型:PJ模型和伪折射率模型,通过仿真将两种模型对各种气象输入要素的敏感性进行了分析,定性地描述了气-海温差、风速、相对湿度对两种蒸发波导模型高度的影响程度.同时利用小波对近几年采集的温湿压剖面数据进行降噪处理,得到较为准确的实测蒸发波导高度值,并将其作为参考数据,进而获得了两种蒸发波导模型的特性比对结果,结论显示PJ模型略优于伪折射率模型.

海上蒸发波导模型的初步研究

雷达电磁波在大气环境中会出现异常传播现象,尤其在陷获折射条件下,形成大气波导传播。在介绍大气波导现象的基础上,初步研究两种经典计算蒸发波导的经验模型:Paulus-Jeske(P-J)模型和伪折射率模型,分别推导出蒸发波导高度方程,最后对两种模型作了分析研究。

4种蒸发波导模型的对比与分析

蒸发波导模型常用来计算海上蒸发波导高度。为了认识当前不同蒸发波导模型之间的差异和方法,本文选取了目前使用广泛的4种蒸发波导模型(即P-J模型、Babin模型、NPS模型和伪折射率模型)进行对比和分析。本文首先探讨了在理想情况下它们对气象要素的敏感性,随后并利用我国南海近海大气层观测试验数据对比了这4种模型的蒸发波导高度计算结果。分析表明:相对湿度、风速和气—海温差的变化对4种模型的计算都有着较大的影响,特别是在不稳定层结状况下,4种模型计算得到的蒸发波导高度都随着相对湿度的增大而降低、随着风速的增大而增高。Babin模型和NPS模型计算的波导高度较为一致,伪折射率模型与前两种模型的计算结果存在差异,而P-J模型与其他3种模型存在较明显的偏差。基于南海气象数据的计算结果表明,不同蒸发波导模型在该海域蒸发波导的模拟结果略有不同,但4种模型计算得到的波导高度日变化变化趋势较为一致,波导高度极低值常出现在早晨,而极高值常出现在傍晚。