稳定大气环境边界层微波折射率结构常数建模

大气湍流对电波传播有着重要影响。结合M-O近地层相似性原理以及Tatarski和Bulk方法估算方法推导出一种计算温度结构函数,湿度结构函数和混掺结构函数的新方法。运用适当的参数建立了一种利用常规气象要素估算稳定大气条件下微波波段折射率结构常数的模型。该模型只需要测量下垫面温湿度及所测量处高度的温度、湿度、风速就能估算出当前大气环境中的折射率结构常数。分析模型可以知道:湿度对微波波段折射率结构常数影响较大,风速变化无明显影响。混掺结构函数和湿度结构函数所占的作用比较明显,在计算时不可忽略。该模型为研究微波在湍流环境中的传播提供了理论参考。

毫米波段折射率结构常数的建模及敏感性分析

大气湍流的存在对于毫米波传播有着重要影响。运用Bulk方法和Monin-Obukhov相似性理论,采用Frederickson和Thiermann两种相似性函数对近地面大气毫米波段的折射率结构常数进行了估算和比较,并且对这两种估算模式进行了敏感性分析。结果表明:采用Frederickson公式所估算的折射率结构常数是采用Thiermann公式所估算结果的两倍左右;采用Thiermann公式计算折射率结构常数C2n受测量误差的影响较小;在估算折射率结构常数时,对于温度和湿度的测量精度要求较高。研究结果对于研究毫米波在大气中的传播、以及分析测量精度对折射率估算的影响具有参考价值。