Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Исимару А. -> "Распространение и рассеяние волн в случайно неоднородных средах. Том 1" -> 20

Распространение и рассеяние волн в случайно неоднородных средах. Том 1 - Исимару А.

Исимару А. Распространение и рассеяние волн в случайно неоднородных средах. Том 1 — М.: Мир, 1981. — 285 c.
Скачать (прямая ссылка): rasprostranenieirasseyanievoln1981.pdf
Предыдущая << 1 .. 14 15 16 17 18 19 < 20 > 21 22 23 24 25 26 .. 92 >> Следующая

другую цель. Примерами зашумляющих отражений являются отражения
от метеорологических образований, отражения от деревьев и другой
растительности, от различных сооружений и от морской поверхности. В
некоторых случаях волна, излученная одним радиолокатором и
рассеянная на атмосферных частицах, может быть принята другими
радиолокаторами. Такой нежелательный сигнал называется помехой.


Характеристики дискретных рассеивателей
53
Шумы и помехи нежелательны для нормальной работы ра-
диолокатора, но те же самые явления имеют значительный интерес для
метеорологических исследований и предсказания погоды.
Метеорологические радиолокаторы используются для определения и
изучения областей, занятых осадками, для изучения гроз, торнадо и
ураганов.
Обычно метеорологические радиолокаторы имеют пиковую мощность
порядка 25-500 кВт и могут принимать сигналы мощностью порядка
1(Н2-10~14 Вт. Мощность принято выражать в децибелах по отношению
к уровню ] мВт, и такая величина . обозначается дБм. Например, 100 кВт
соответствует
Рис. 3.1. Индикатор типа А (а), индикатор кругового обзора (ИКО) (б), индикатор
дальность - высота (ИДВ) (в).
80 дБм, а 10-13 Вт- 100 дБм. Длина волны метеорологических
радиолокаторов колеблется от 1 до 20 см (частота 30-1,5 ГГц) [7]. В
большинстве радиолокаторов передаваемый сигнал имеет форму
импульсов длительностью порядка 1 мкс с частотой повторения
импульсов PRF порядка 1000 Гц.
Большинство метеорологических радиолокаторов используется для
измерения интенсивности отраженного сигнала. Поскольку в них не
учитывается информация, заключенная в фазе принимаемого сигнала;
такие радиолокаторы называют некогерентными, или обычными. В
противоположность этому радиолокатор, с помощью которого можно
измерять фазу принимаемого сигнала (по отношению к фазе излученного
сигнала), называется когерентным, или импульсно-доплеровским (разд.
5.10).
На практике широко используются радиолокационные индикаторы
трех типов. Это индикатор типа А, индикатор кругового обзора (ИКО) и
индикатор дальность - высота (ИДВ). В индикаторе типа А
горизонтальное отклонение луча пропорционально времени
распространения импульса, т. е. дальности. Вертикальное отклонение
пропорционально интенсивности принятого сигнала (рис. 3.1, а). ИКО
дает изображение принятого

N Отражение от осадков
Отражение 'от
осадков
а
5
6
в


54
Глава 3
сигнала в полярной системе координат. Сканирование антенны
производится с постоянной скоростью по азимуту. Радиус про-
порционален дальности, а яркость точки на экране пропорциональна
интенсивности принятого сигнала. Индикаторы такого типа широко
используются на метеорологических станциях (рис. 3.1,6). В ИДВ
используется сканирование антенны в вертикальном направлении. Этот
индикатор отображает принимаемый сигнал в системе координат,
абсциссой которой является дальность, а ординатой - высота (рис. 3.1,
в).
3.2. Аэрозоль и гидрометеоры
Для метеорологических радиолокаторов важную роль играют
размеры частиц аэрозоля и гидрометеоров, их состав, форма и
ориентация. Мы приведем здесь краткую сводку характеристик аэрозоля
и гидрометеоров.
ЯДР,а Айткена^ , Пыль-^
Туман Дымка Дождь
Дым, смог
Облака Изморось
¦Мгла-*- ^_В0Дяная пыль_^Град. над океаном
-Аэрозоль Г идрометеоры
нм мкм мм см
10_9м кИм Ю-з.м
Размер часищ -
Рис. 3.2. Размеры различных частиц в атмосфере.
Аэрозоль представляет собой взвесь частиц вещества в атмосфере
[43, 54]. В качестве примеров упомянем смог, дым, туман, облака,
дымку и пыль. Размеры частиц обычно меньше 1 мкм. Гидрометеорами в
атмосфере называют частицы воды в жидком или в твердом состоянии.
Примерами могут служить частицы дымки, дождя, снега, града, вдояной
пыли у поверхности океана, облаков и тумана, размеры которых
превышают
1 мкм.
Аэрозоль образуется в результате химических реакций между
различными газами воздуха и в результате процессов горения- лесных
пожаров, извержений вулканов и сжигания


Характеристики дискретных рассеивателей
5S
топлива. Для формирования гидрометеоров обычно требуется, чтобы
воздух был немного перенасыщен водяными парами и в нем имелись
малые частички, известные под названием ядер Айткена, на которых
начинается процесс конденсации. Примерные размеры аэрозоля и
гидрометеоров приведены на рис. 3.2 [43, 165].
Чтобы изучать влияние этих частиц на распространение волн, важно
знать их распределение по размерам, плотность, сечения рассеяния и
поглощения и зависимость этих параметров от частоты волны. Ниже мы
приводим краткое описание типичных характеристик.
3.2.1. Дождь!)
Распределение капель дождя по размерам зависит от интенсивности
выпадения осадков р, которая обычно выражается в миллиметрах в час.
Разумно предположить, что капли дождя имеют сферическую форму.
Лишь в очень сильном дожде капли имеют форму сплющенного
эллипсоида (фигуры, получаемой вращением эллипса вокруг малой оси)
Предыдущая << 1 .. 14 15 16 17 18 19 < 20 > 21 22 23 24 25 26 .. 92 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed