|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
География, Экономическая география
Распределение метеовеличин и коэффициента преломления воздуха в нижнем слое атмосферы летом |
Чашка "Неваляшка". 
Фонарь желаний бумажный, оранжевый. ОглавлениеВведение 1. Радиофизические характеристики атмосферы и их связь с метеопараметрами 2. Радиорефракция 2.1 Виды радиорефракции 2.2 Методы учета радиорефракции 2.2.1 Метод эквивалентного радиуса Земли 2.2.2 Метод приведенного коэффициента преломления 3. Исходные материалы и методика их обработки 4. Вертикальные профили радиометеорологических величин 4.1 Вертикальный профиль средней температуры июля 4.2 Вертикальные профили средней относительной влажности и средней упругости водяного пара июля 4.3 Вертикальный профиль среднего показателя преломления воздуха в июле 4.4 Повторяемость различных видов рефракции в июле Заключение Список использованной литературы Приложения Введение Влияние метеорологических условий на распространение радиоволн различных диапазонов было установлено еще на заре современной радиофизики, однако теоретическая сложность и экспериментальные трудности изучения этого влияния в течение длительного времени ограничивали результаты исследований лишь некоторыми, большей частью качественными выводами. Широкое развитие технических средств радиолокации в годы войны и последующее их применение в науке и технике, возникновение телевидения, космической радиосвязи, телеуправления поставили исследователей перед острой необходимостью изучить закономерности распространения радиоволн с учетом влияния всех слоев атмосферы как среды с переменным показателем преломления. В применении к тропосфере это означало в первую очередь развитие широких теоретических и экспериментальных исследований закономерностей распространения ультракоротких волн (УКВ) в зависимости от метеорологических условий. Поскольку в обычных условиях УКВ не отражаются ионосферой, изменчивость характеристик принятого поля объясняют изменчивостью условий их распространения в нижней атмосфере, в частности вариациями показателя преломления воздуха. Все существующие теории принимают показатель преломления за основной параметр, определяющий особенности распространения УКВ в тропосфере. Зависимость показателя преломления воздуха от высоты над земной поверхностью вызывает искривление траектории волны, излученной горизонтально. В нормальных условиях эта траектория искривляется в направлении к Земле, и кривизна ее составляет около одной четверти кривизны земной поверхности. При некоторых особых метеорологических условиях энергия волны может быть сосредоточена в узких слоистых областях вблизи поверхности Земли, так что далеко за пределами радиогоризонта наблюдается аномально высокая напряженность поля. В других условиях переходный слой между воздушными массами может вызвать отражение энергии радиоволн. В дополнение к эффектам, связанным со слоистостью, атмосфера всегда в большей или меньшей степени турбулентна, что приводит к рассеянию радиоволн и уширению диаграмм направленности антенн. Изучение атмосферы с точки зрения влияния ее на распространение УКВ является задачей радиометеорологии. Ее составными элементами являются некоторые области радиофизики (распространение радиоволн, техника сверхвысоких частот) и метеорология. Радиометеорологические исследования активно проводятся несколько десятилетий.
Однако до сих пор актуальными являются исследования, посвященные пространственно-временным изменениям коэффициента преломления (определяемого метеорологическими величинами) в различных районах и на разных высотах в атмосфере . Курсовая работа посвящена исследованию метеорологических величин и коэффициента преломления, рассчитанного по данным о температуре воздуха, влажности и атмосферному давлению, в нижнем слое атмосферы в городе Хабаровск за июль. Целью данной работы является определение влияния метеорологических условий в летний период на распространение УКВ в выбранном районе. 1. Радиофизические характеристики атмосферы и их связь с метеопараметрами Радиофизическими характеристиками атмосферы являются диэлектрическая проницаемость и коэффициент преломления, которые между собой однозначно связаны. В общем случае диэлектрическая проницаемость и коэффициент преломления являются величинами комплексными . Предполагая выполнимость закона Дальтона о парциальных давлениях, можно получить выражение для диэлектрической проницаемости () смеси полярных и неполярных газов. Для тропосферы необходим, в частности, учет влияния СО2, сухого воздуха (неполярные молекулы) и водяного пара (полярные молекулы): , (1) где - постоянные величины, - давление сухого воздуха, - парциальное давление водяного пара в гПа, - парциальное давление СО2, – температура в °К . Значения диэлектрической проницаемости воздуха незначительно превышают единицу. Для волн длиной более 1 см электропроводность нижней части атмосферы (тропосферы) очень мала, и диэлектрическую проницаемость можно считать величиной действительной . При этом коэффициент преломления ( ) определяется выражением: (2) где - магнитная проницаемость (для воздуха ее полагают равной единице). Поскольку (3) можно использовать аппроксимацию: . (4) В силу малости величины – 1 коэффициент преломления удобно выражать в – единицах: , (5) где К1, К2, К3, К4 – постоянные. Постоянные коэффициенты равны : К1=77,607 0,13 °К/мб К2=71,6 8,5 °К/мб К3=(3,747 0,031) · 105 (°К)2/мб. Итак, окончательное уравнение для показателя преломления, если ограничиться для констант тремя значащими цифрами, имеет вид: (6) Значения постоянных в этой формуле рекомендованы Смитом и Вейнтраубом для вычисления с точностью 0,5%. Уравнение упрощается, если положить P = Pd e: . (7) Для практического использования в радиометеорологии это соотношение можно упростить, представив его в виде двучлена: , (8) что дает значение с точностью порядка 0,02% для интервала температур от 50°C до 40°C. Обычно уравнение (8) записывают в виде: . (9) Значения коэффициента преломления, рассчитанные по формуле (9), зависят от точности измерения метеорологических элементов. При радиозондировании измеряется не парциальное давление (упругость водяного пара) е, а относительная влажность f, которая легко может быть пересчитана в парциальное давление е. Для этого используется следующая формула: , (10) где – температура в °C, f – относительная влажность воздуха в % . В реальной атмосфере вследствие изменений температуры, давления и влажности происходят сложные пространственно – временные изменения коэффициента преломления.
Различают сезонные и суточные изменения коэффициента преломления в тропосфере, а также случайные изменения, обусловленные атмосферной турбулентностью. Сезонные изменения обусловлены, главным образом, годовым ходом влажности с максимумом в теплое полугодие. Наибольшие изменения коэффициента преломления имеют место в нижнем трехкилометровом слое атмосферы, что обусловлено большими изменениями в этом слое температуры и влажности. Суточные изменения коэффициента преломления атмосферы наиболее значительны в нижнем километровом слое и могут достигать 10 – 15 – ед. Они также обусловлены большим суточным ходом температуры и влажности воздуха. Случайные флюктуации коэффициента преломления связаны с атмосферной турбулентностью и могут достигать значения 10 – ед. Обычно учитывают изменение коэффициента преломления атмосферы только по высоте, пренебрегая горизонтальной изменчивостью. Для характеристики вертикальной изменчивости коэффициента преломления пользуются понятием вертикального градиента: , (11) или , (12) где 1 и 2 – значения коэффициента преломления на нижней и верхней границе слоя, H1 и H2 – высоты нижней и верхней границ слоя. Вертикальный градиент d /dH имеет размерность 1/м, а градиент d /dH – - 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 с высотой в среднем происходит по экспоненциальному закону . 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 d /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.
Причем этому в большой степени способствует сильная неустойчивость нижних слоев атмосферы. По мнению многих метеорологов, важнейшее условие для возникновения смерча существование мощного слоя теплого влажного воздуха у земной поверхности и холодного сухого слоя над ним. При такой весьма неустойчивой комбинации могут возникать и, очевидно, возникают мощные завихрения масс воздуха, порождающие смерчи. Начинается с того, что в этом атмосферном «слоеном пироге» очень быстро образуется ливневое облако вверх устремляются большие массы влажного нагретого воздуха, в то время как на соседних участках воздушные потоки опускаются вниз. Образуется что-то вроде огромной воронки, в которой потоки теплого влажного воздуха несутся по спирали вверх. Так возникает вихрь. Огромная скорость вращения рождает мощные центробежные силы, и внутри образуется разреженное пространство. Воздух в нем сильно охлаждается, и водяной пар конденсируется. Вот почему смерч и наблюдают в виде туманного, облачного столба. В центре смерча давление может очень резко падать
2. Строение Земли. Вулканизм и землетрясения. Тектоника материков. Атмосфера Земли, климат и погода
5. Спектрометрическое сканирование атмосферы и поверхности Земли
9. Форма, размеры и движения Земли и их геофизические следствия. Гравитационное поле Земли
10. Особенности искусственных спутников земли на примере спутниковых систем связи
11. Искусственный спутник, запущенный с земли
13. Третичный период развития жизни на земле
14. Проблемы обеспечения продовольствием и перенаселение Земли
16. Изменение газового состава атмосферы в прошлом и настоящем
Шкатулка для ювелирных украшений "Чайная роза" 17,5x17,5x9,5 см. 
Таблетки для мытья посуды в посудомоечной машине "Все в одной таблетке", без фосфатов, 30 таблеток. 
Муфты-варежки для коляски Bambola (шерстяной мех + плащевка лайт), темно-синие. 17. Освоение человеком труднодоступных территорий Земли. Горы
19. Форма, размеры и движения Земли и их геофизические следствия. Гравитационное поле Земли
20. Вулканизм на земле и его географические следствия
25. Категории земель. Земли поселений
26. Формирование социально-психологического климата, как творческой атмосферы в театральном коллективе
27. Святые земли Тотемской (Вологодская область)
29. Концепция Л.Н. Гумилева "Этногенез и биосфера земли" и ее значение в развитии философии истории
30. Загрязнение атмосферы передвижными транспортными средствами
32. Загрязнение атмосферы и решение этой проблемы на примере Санкт-Петербурга
Микрофон "Караоке новогоднее". 
Карандаши цветные "Замок", 24 цвета + 3 двухцветных карандаша, точилка. 
Фломастеры двухсторонние , 24 цвета. 33. Глобальные последствия загрязнения атмосферы
34. Воздействие человека на атмосферу
35. Долгосрочная стратегия охраны ОС и рационального использования природных ресурсов на Земле
37. Разрушение озонового слоя Земли хлорфторуглеводородами
41. Формы пользования и владения землей в России. Плата за землю
42. Рынок земли
43. Радиационный режим в атмосфере
45. Разрушение озонового слоя Земли хлорфторуглеводородами
46. Создание фермерского хозяйства или использование ресурсов земли
47. Энергия земли
48. Рынок земли
Карточки Первого Года "Достижения" (16 карточек). 
Наклейки на стену "Космос", светящиеся в темноте (62 штуки). 
Овощечистка "Mayer & Boch". 49. Существовала ли высокоразвитая цивилизация на Земле?
50. Из истории возникновения христианства в Анапе. Древнейший христианский храм на анапской земле
52. Украинские земли во второй половине XIX века
53. Николай II - последний самодержец земли российской
57. Слово о погибели Русской земли
58. Иван Флягин — правдоискатель земли русской (по повести Н. С. Лескова «Очарованный странник»)
59. Земля и человек в произведениях М. А. Шолохова
60. Своей земли минувшие дела ( по историческим романам В.Пикуля)
61. Образ Русской земли в "Слове о полку Игореве"
62. "Земля в огне". По страницам романа М.А.Шолохова "Они сражались за Родину"
63. Камю А. - Человек на зачумленной земле
64. «Я так не хотела в землю с любимой моей земли…»
Доска магнитно-маркерная "Premium", 450x600 мм. 
Набор новогодний. Карандаши цветные "DUO" + раскраска с заданиями "Занимашка" в подарок. 
Тележка на стол, красная. 65. Оценка времени жизни кольца Плутона в атмосфере планеты
66. Путешествия под землю: метро на экране помпезное и декоративное
67. Домодедовская земля в историческом прошлом
69. Земля
73. Явления, обусловленные движением Земли относительно мирового эфира
74. Теория электродного эффекта применительно к приземному слою атмосферы
75. Геометрия пространства двойной планетной системы: Земля - Луна
77. Почему меняется климат Земли: гипотеза солнечно-атмосферного резонанса
78. Откуда взялась над Землей Луна?
80. ФАЭТОН взорвался, чтобы погубить ЗЕМЛЮ(!) или как рождаются мифы
Набор цветных гелевых ручек, 30 цветов. 
Стерилизатор "Care" для микроволновой печи (на 3 бутылочки). 
Подставка для ножей овальная, 16x6,5x22 см. 81. Геометрия пространства двойной планетной системы: Земля - Луна
82. Эры развития жизни на Земле
83. Права на землю: законодательное решение некоторых вопросов
84. Есть ли в России муниципальная собственность на землю
85. Есть ли альтернатива разграничению государственной собственности на землю?
89. Государственная собственность на землю
90. Право власності на землю в Запорозьській Січі
92. Взаимосвязь психической атмосферы в семье и уровня психического развития ребенка
93. Учебное пособие для начальной школы «Земля и люди»
94. Исследование реакции нижней ионосферы на высыпание энергичных частиц из радиационных поясов Земли
95. Пермская земля: реальность и мифы
96. Появление человека на Земле
Джип-каталка "4х4", голубой. 
Грызунок на прищепке "Машинка". 
Головоломка "Лабиринтус", 138 шагов. 97. Искусственные спутники Земли
98. Определение горизонтальной составляющей магнитного поля земли.
99. Проблема возникновения жизни на земле и варианты ее решения
Совок большой. 
