南海地区大气波导分析与数值模拟初步分析

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1、南海地区大气波导分析与数值模拟初步研究from520mto650m，thethicknesscanreachabout180m．InOctober，Thetopofductlayerattheheightfrom500mto700m，theheightofductatthehigherlatitudesislowerthanthatatthelowerlatitude，thethicknessofonlyabout100m．InIanuary,theductHigh-incidenceareaislocatedinthewaterseastoftheSouth

2、ChinaSeaIslands，inthecaseshowthattheheightofthebottomofductlayersfrom380mto520m,thethicknesscanreachabout140m．Keywords：theSouthChinaSea，ARPS，Atmosphericduct,theCharacteristicsofspatialandtemporaldistribution，Numericalsimulation原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。学位论文中凡引用他人已经

3、发表或未发表的成果、数据、观点等，均己明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：盐垂日期：旦2：苎：坌里关于学位论文使用授权的声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属兰州大学。本人完全了解兰州大学有关保存、使用学位论文的规定，同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权兰州大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可

4、以采用任何复制手段保存和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为兰州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。论文作者签名：j邀导师签名：牲日期：矽．s．们绪论第一章绪论1．1研究意义第二次世界大战以来，雷达已在许多领域得到广泛的应用。人们在利用雷达进行探测时，经常会发现一些电磁波的异常传播。其中一种显著的现象就是大气波导现象。在一定的气象条件下，在大气边界层尤其是在近地层中传播的电磁波，受大气折射的影响，其传播轨迹弯向地面，当曲率超过地球表面曲率时，电磁波会部分地被陷获在一定厚度的大气薄层内，就像电磁波在

5、金属波导管中传播一样，这种现象称为电磁波的大气波导传播，形成波导传播的大气薄层称为大气波导层。大气波导是导致雷达探测系统及通信系统不能正常工作地一种重要环境因素，它可以捕获无线电波，使其以很低的衰减传播到视距范围之外，对于雷达系统来说，大气波导形成雷达空洞，产生盲区，也可使雷达波束产生超视距传播，大大增加雷达的作用距离。大气波导存在与否对短波通信的影响也很大n1，因此充分研究大气波导现象及其出现的规律具有广阔的应用前景。电磁波在大气中传播时，由于大气成分、气压、温度和湿度随时间、高度、地区的不同，吸收、折射、反射和散射的情况就会有所不同口1，大气波导就是一种在

6、特定大气结构下出现的电磁波传播现象，因此从气象方面研究大气波导现象具有重要的科学意义。我国海域广阔，海洋资源丰富，在经济和国防建设中占有举足轻重的位置，尤其是南海和东海海域有着重要的战略意义，而这些区域也是大气波导出现最频繁的区域∞1。但在海洋上气象观测数据较为匮乏，随着数值模式的发展，人们希望可以借助于中尺度模式模拟特定区域内大气边界层内的温湿廓线来预报大气波导的出现以及其深度，类型，强度等特征，并可以通过对模拟区域的边界层中风场变化，天气系统的轨迹以及模拟区域内的地形地貌特征深入探知各类大气波导形成的机制，进而掌握当前大气环境下的大气折射条件可能带来的影响

7、。利用中尺度数值预报模式预报大气折射条件无疑是短期内定量获取三维空间大气折射指数，预报海洋大气环境对电波传播影响的有效方法。南海地区大气波导分析与数值模拟初步研究1．2国内外相关工作研究进展历史上对对流层波导的浓厚兴趣主要是起源于军事等方面的原因。关于对流层波导的多数早期工作都是在二战期间进行的。这一时期，除了众多的实验研究之外，在理论上对波导传播进行了探索研究，出现了基于几何光学理论、波导模理论和抛物线方程方法等较好的基本理论解释。二战结束后，对流层传播研究开始呈现出多学科的特点，五十年代的研究重点转向了许多影响电波传播的大气物理因素，诸如湍流、散射、风波、

8、空气一海水作用等。六十年代，上述研究取