Распределение метеовеличин и коэффициента преломления воздуха в нижнем слое атмосферы летом — страница 4

преломления пользуются понятием вертикального градиента: , (11) или , (12) где n1 и n2 – значения коэффициента преломления на нижней и верхней границе слоя, H2 и H3 – высоты нижней и верхней границ слоя. Вертикальный градиент dn/dH имеет размерность 1/м, а градиент dN/dH – N - ед/м. Из соотношения (11) следует, что реальной атмосфере, для которой коэффициент преломления уменьшается с высотой, соответствуют отрицательные значения градиента. В

радиометеорологии для решения ряда задач пользуются параметрами стандартной, или нормальной, атмосферы. Нормальной считается атмосфера, в которой имеют место линейное уменьшение температуры воздуха с высотой, равное 6,5°C на 1 км, уменьшение давления по барометрическому закону: , (13) и убывание влажности воздуха по эмпирическому соотношению: ,(14) где Р0 и РH – давление на нижнем и верхнем уровнях, g – ускорение свободного падения, R

– универсальная газовая постоянная, Т – температура столба воздуха между указанными уровнями, H – высота в км, q – удельная влажность в г/м3, b, с – коэффициенты (0,1112b0,2181; 0,0286с0,0375). Удельная влажность с парциальным давлением водяных паров связана соотношением: .(15) В стандартной атмосфере коэффициент преломления изменяется с высотой по линейному закону, а в реальной атмосфере изменение N с высотой в среднем происходит по

экспоненциальному закону [2]. 2. Радиорефракция Радиорефракцией называется искривление траектории электромагнитных волн при распространении в атмосфере. Плотность реальной атмосферы убывает с высотой, поэтому радиолуч, направленный с земной поверхности вверх, будет переходить из области с большим значением плотности в области с малыми значениями плотности. Если электромагнитный луч будет распространяться в плоскослоистой

атмосфере, в которой коэффициент преломления изменяется постепенно, то будет происходить плавное искривление траектории луча. Радиус кривизны будет определяться величиной градиента коэффициента преломления в соответствии с выражением: ,(16) где dn/dH – градиент коэффициента преломления. Представляет практический интерес случай критической рефракции, когда радиус кривизны радиолуча, направленного вдоль земной поверхности,

равен радиусу Земли и луч огибает земной шар. Условием критической рефракции будет: ,(17) где RЗ – радиус Земли. 2.1 Виды радиорефракции Рассмотрим различные виды радиорефракции и соответствующие им значения градиента коэффициента преломления. В зависимости от характера искривления радиолуча различают три основных типа радиорефракции: Отрицательную; Нулевую; Положительную. Такое деление радиорефракции отражает ее влияние на