Аномальное распространение

Аномальное распространение (иногда укороченное до анапропаса или анопропа ) ^{[ 1 ]} Включает различные формы распространения радиосвязи из -за необычного распределения температуры и влажности с высотой в атмосфере. ^{[ 2 ]} Хотя это включает в себя распространение с большими потери, чем в стандартной атмосфере, в практических приложениях это чаще всего предназначено для обозначения случаев, когда сигнал распространяется за пределы нормального радио Horizon.

Аномальное распространение может вызвать помехи на радиосвязь VHF и UHF, если отдаленные станции используют ту же частоту, что и локальные услуги. Например, аналоговое телевидение в эфире может быть нарушено отдаленными станциями на том же канале или испытать искажение призраков передаваемых сигналов) . Радарные системы могут создавать неточные диапазоны или подшипники для отдаленных целей, если радар «луч» сгибается от эффектов распространения. Тем не менее, радио -любители пользуются этими эффектами в телевизоре и FM DX .

Причины

Профиль температуры воздуха

Первым предположением о прогнозировании распространения радиоволны является то, что она движется через воздух с температурой, которая снижается с стандартной скоростью с высотой в тропосфере . Это имеет эффект слегка изгиба (преломление) пути к земле и учитывает эффективный диапазон, который немного больше, чем геометрическое расстояние до горизонта. Любое изменение этой стратификации температур будет изменять путь, за которым следует волна. ^{[ 2 ]} Изменения в пути могут быть разделены на супер и при преломлении : ^{[ 3 ]}

Супер преломление

Очень распространено иметь температурную инверсию, образующуюся вблизи земли, например, воздушное охлаждение ночью, оставаясь теплым. Это происходит в равной степени, когда теплая и сухая воздушная масса переопределяет более прохладную, как в погрузке , вызывает высокое давление, усиливающееся. Индекс преломления воздуха увеличивается в обоих случаях, и волна EM сгибается к земле, а не продолжается вверх.

При инверсии поверхности базы луча в конечном итоге ударит по земле, и часть ее может быть отражена обратно в сторону эмиттера. При инверсии верхнего воздуха изгиб будет ограничиваться вовлеченным слоем, но изгиб протянет путь луча, возможно, за пределами обычного горизонта передачи.

Атмосферный канал

Когда инверсия очень сильная и мелкая, волна EM поймается в пределах инверсионного слоя. Луч будет много раз подпрыгивать внутри слоя, как внутри волновода . В выходе на поверхности луча будет много раз попадать на землю, вызывая возврат эхо на регулярных расстояниях в направлении эмиттера. В повышенных воздуховодах передача может быть расширена на очень большие расстояния.

Под преломлением

С другой стороны, если воздух нестабилен и охлаждается быстрее, чем стандартная атмосфера с высотой, волна выше, чем ожидалось, и может пропустить предполагаемый приемник.

Другие причины

Другие способы, которыми зарегистрировано аномальное распространение, - это тропоскотья, вызывая неровности в тропосфере , рассеяние из -за метеоров , преломление в ионизированных областях и слои ионосферы и отражение от ионосферы. ^{[ 3 ]}

Наконец, многолучевое распространение вблизи поверхности Земли имеет множество причин, включая атмосферный канал, ионосферное отражение и преломление, а также отражение от водоемов и наземных объектов, таких как горы и здания.

По радио

Аномальное распространение может быть ограничивающим фактором для распространения радиовалов, особенно супер преломления. Однако отражение на ионосферу является распространенным использованием этого явления для расширения диапазона сигнала. Другие многочисленные отражения или рефракции более сложны для прогнозирования, но все еще могут быть полезны.

Радар

Положение радара эхо в значительной степени зависит от стандартного снижения гипотезы температуры. Тем не менее, настоящая атмосфера может сильно отличаться от нормы. Аномальное распространение (AP) относится к ложному радарному эхо, обычно наблюдаемым, когда спокойные, стабильные атмосферные условия, часто связанные с супер преломлением в температурной инверсии , направляя радиолокационную лучу к земле. Программа обработки затем ошибочно поместит возврат эхо на высоте и расстоянии, что было бы в нормальных условиях. ^{[ 4 ]}

Этот тип ложного возврата относительно легко обнаружить в временной цикле, если это связано с ночным охлаждением или морской инверсией, поскольку можно увидеть очень сильные эхо, развивающиеся по области, распространяющиеся по размеру, не движущиеся, но сильно различающиеся по интенсивности со временем. После восхода солнца инверсия постепенно исчезает, и область соответственно уменьшается. Инверсия температуры существует слишком впереди теплых фронтов , и около гроз холодного бассейна . Поскольку в этих обстоятельствах существует осадки, аномальные эхо -размножения затем смешиваются с реальным дождем и/или целями, представляющими интерес, что затрудняет их разделение.

Аномальное распространение отличается от наземного беспорядка , отражений океана ( морской беспорядок ), биологического отдачи от птиц и насекомых, мусора, солончиков , песчаных штормов , вулканических шлейфов и других метеорологических явлений, не связанных с осаждением. Земные и морские кароты являются постоянным отражением от фиксированных участков на поверхности со стабильными отражающими характеристиками. Биологический рассеятель дает слабые эхо на большой поверхности. Они могут варьироваться по размеру со временем, но не так уж много интенсивности. Обломки и кофы преходящие и по высоте перемещаются по высоте. Все они указывают на что -то на самом деле там, и либо имеющие отношение к радарному оператору, и/или легко объяснимые и теоретически могут быть воспроизведены. AP в смысле радара в разговорной речи известен как «Гарбиш» и земляный беспорядок как «руб». ^{[ Цитация необходима ]}

Допплеровские радары и импульсные радары извлекают скорости целевых. Поскольку AP поступает из стабильных целей, можно вычесть данные отражательной способности, имеющие нулевую скорость и очистить радиолокационные изображения. Земля, морской беспорядок и энергия от солнца можно различить так же, но не другие артефакты . ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]} Этот метод используется в большинстве современных радаров, включая управление воздушным движением и погодные радары .

Смотрите также

Примечания

^ Питер Мейшнер (ред.), Погодный радар: принципы и передовые приложения , Springer Science & Business Media, 2005, ISBN 3540003282 Page 144
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Всемирная метеорологическая организация . «Аномальное распространение» . Eumetcal. Архивировано с оригинала 2015-09-24 . Получено 2012-09-10 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Wlpatterson, Cphattan, Gelindem, Rapaulus, Hvhitney, Kdanderson, Aebarrios. Технический документ 2648. Инженерная система предсказания эффектов инженера (EREPS) версия 3.0. Май 1994. Сан -Диего, Калифорния
^ Jump up to: ^а ^{беременный} «Общие ошибки в интерпретации радара» . Окружающая среда Канада . Архивировано с оригинала на 2006-06-30 . Получено 2007-06-23 .
^ «Радальные закаты от Миннесоты до Теннесси» . Национальная служба погоды . Архивировано из оригинала 6 июля 2007 года . Получено 2007-06-23 .

[1] Питер Мейшнер (ред.), Погодный радар: принципы и передовые приложения , Springer Science & Business Media, 2005, ISBN 3540003282 Page 144

[WMO-2] Jump up to: ^а ^{беременный} Всемирная метеорологическая организация . «Аномальное распространение» . Eumetcal. Архивировано с оригинала 2015-09-24 . Получено 2012-09-10 .

[Patterson-3] Jump up to: ^а ^{беременный} Wlpatterson, Cphattan, Gelindem, Rapaulus, Hvhitney, Kdanderson, Aebarrios. Технический документ 2648. Инженерная система предсказания эффектов инженера (EREPS) версия 3.0. Май 1994. Сан -Диего, Калифорния

[EC-4] Jump up to: ^а ^{беременный} «Общие ошибки в интерпретации радара» . Окружающая среда Канада . Архивировано с оригинала на 2006-06-30 . Получено 2007-06-23 .

[NOAA-5] «Радальные закаты от Миннесоты до Теннесси» . Национальная служба погоды . Архивировано из оригинала 6 июля 2007 года . Получено 2007-06-23 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]