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区域海面蒸发波导观测试验方案设计
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2009-09-09
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该文简要介绍了几种蒸发波导模型以及影响模型变化的气象参数，在分析蒸发波导高度随气象水文参数变化的敏感性基础上，设计了区域海面蒸发波导的观测方案。
关键词：蒸发波导 折射率剖面 敏感性
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，其传播路径将发生弯曲，当传播路径弯向地面的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层内，就像电磁波在金属波导管中传播一样，这
种现象称为大气波导传播，形成波导传播的大气薄层称为大气波导层。当存在大气波导
时，位于波导层内的电磁波发射源以小于临界仰角发射的波长小于最大陷获波长的电磁
波将在波导层内形成波导传播[1]。
海洋大气环境中通常存在三类大气波导：表面波导，抬升波导和蒸发波导。经研究蒸发波导在世界几乎所有海域和时间内都可能存在。蒸发波导是由于海面蒸发使得海面很小高度范围内的大气湿度随高度锐减而形成的，它的产生受海面上的微气象条件影响和制约，所以我们只能根据海洋大气边界层近地层相似理论，宏观观测海面上的水文气象要素来确定蒸发波导的高度和大气折射率指数。欧美等国家在海上大气波导的观测等方面做了大量的统计实测[2-4]，本文在分析蒸发波导模型对气象水文要素的变化敏感程度的基础上设计了海上蒸发波导的长期观测方案，以便于观测和分析我国区域海面的蒸发波导分布情况，并验证、修正蒸发波导模型。
关键词：蒸发波导 折射率剖面 敏感性
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，其传播路径将发生弯曲，当传播路径弯向地面的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层内，就像电磁波在金属波导管中传播一样，这
种现象称为大气波导传播，形成波导传播的大气薄层称为大气波导层。当存在大气波导
时，位于波导层内的电磁波发射源以小于临界仰角发射的波长小于最大陷获波长的电磁
波将在波导层内形成波导传播[1]。
海洋大气环境中通常存在三类大气波导：表面波导，抬升波导和蒸发波导。经研究蒸发波导在世界几乎所有海域和时间内都可能存在。蒸发波导是由于海面蒸发使得海面很小高度范围内的大气湿度随高度锐减而形成的，它的产生受海面上的微气象条件影响和制约，所以我们只能根据海洋大气边界层近地层相似理论，宏观观测海面上的水文气象要素来确定蒸发波导的高度和大气折射率指数。欧美等国家在海上大气波导的观测等方面做了大量的统计实测[2-4]，本文在分析蒸发波导模型对气象水文要素的变化敏感程度的基础上设计了海上蒸发波导的长期观测方案，以便于观测和分析我国区域海面的蒸发波导分布情况，并验证、修正蒸发波导模型。
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