Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 1 - 1976 г. (1151800), страница 65
Текст из файла (страница 65)
В работе [30[ приведены результаты расчета влияния дождя на распространение радиоволн сантиметрового диапазона и показано, что поглощение и рассеяние радиоволн каплями выражены тем резче, чем выше частота, т. е, чем ближе по величине диаметр капель к длине волны. В диапазоне 10 см и на более коротких волнах зти вффехды имеют существенное значение, а на волнах, превышающих 1О см, влияние дождя резко уменьшается. Известно также, что удельное (на единицу длины) поглощение взвешенныии в воздухе каплями воды и дождя превышает суммарное удельное поглощение кислородом и водяным паром атно.
сферы [20[ Ослабление радиоволн дождем в практических расчетах удобно выражать как функцию интенсивности осадков )т, которая зависит как от содержанна4 Гл. б. Влияние метеоусловия на работу РЛС 0,128 0,179 0,267 0,34 (зкстраполировано) 6.44. Ослабление, вносимое дождем О, 04413 О, 0630 0,0858 0,112 (зкстрапо.
лировано) б.!4. Ослабление, вносимое дождем Ряс. 12. Теоретвчесхля.злвясяжость ослабленно, вызввооога дождем, яв рвззячяых члсхшял от яохеосявяасхо дождя. Для оереходв в жетрячссяеа сястеме едяяяц (дп)ьц я цц(ч) цябрм яо ася ординат необходима девять оя ив, в дворы оа ася абсцисс — цоажяхь ял 25. 245 единице объема воды в жидкой фазе, так и от скорости падения капель, зависящей, в свою очередь, от размера капель. Лоу и Парсонс [38[ экспериментально определяли распределение в горизон.
галькой плоскости размера водяных капель в дождях различной интенсивности. Оказалось, что чем выше интенсивность дождя, тем больше средний размеР ка. пель и пределы разброса их диаметра. Однако для того чтобы определить действительное распределение водяных капель по их размерам при падении в воздухе, необходимо для каждой интенсивности дождя установить соотношение между скоростью падения капель и их диаметром. Ф, 20 Райд [30) изучал ослабление радио.
жйж !д волн сантиметрового диапазона дождем н, используя данные, полученные Лоу В 4 и Парсонсом о распределении дождевых капель по их размеру, показал что это охи ослабление (в дБукм) можно прибли. женно вычислить по формуле Вйб ~Ф (~хЪ (ъ К =К ) (й(г)[ос(г, (29) йель и Я Ойб д44 где Кп — общее ослабление, дБ; К— некоторая функция частоты [15[; )зх (г) — йд!йд! йв» д! 5» !» 6 распределение интенсивности дождя эгл Ео вдоль пути распространения г; г — про- Ивюенсвносюь Усвдхзб, дюймы/» тяженность трассы в зоне дождя, км; а — некоторая функция частоты [!5[.
В работе [331 показано, что на основе имеющихся данных с достаточно хорошей, вероятно, степенью приближения можно принять а = 1. На рис. 12 приведены полученные Райдом теоретические зависимости ослабления в дожде радиоволн частотой 4, 6 и 11 ГГц от интенсивности осадков. Наибольшую неопределенность при расчетах ослабления радиоволн дождем, производимых по теоретически полученным формулам, вносит крайиия ограниченность имеющихся данных о распределении размера водяных капель в дождях различной интенсивности при различной погоде и' в различных климатических районах, Совершенно не очевидно, что в дождих одинаковой интенсивности должно быть и одинаковое распределение водяных капель по их размеру.
Однако изучение этого вопроса показывает, что каждой данной интенсивности дождя со. ответствует некоторое наиболее вероятное распределение водяных капель по их размеру [38). Результаты этого изучения приведены в табл. 8 [39[. В ней для различных интенсивностей дождя дано процентное распределение капель по их диаметру во всем объеме пространства, занимаемого осадками. На основе этих данных рассчитаны поперечные сечения поглощения водяными каплями различного размера; полученныс значения использованы для расчета ослабления, вносимого дождем, В табл.
9 [39[ приведены рассчитанные значения ослабления, вносимого дож. дами различной интенсивности при распространении радиоволн различной длины в диапазоне от 0,3 до !О см. В табл. 10, также взятой из работы [39[, приведены аналогичные данные, рассчитанвые для дождей известной интенсивности с измеренным распределением водяных капель по их размеру. Обе таблицы рассчитаны для температуры 18' С. Гл. б.
Влияние метеоусловии иа работу РЛС Таблица 8 Распределение размеров водяных капель н дождях различной интеиснвностн Ивтммнвиостк доман р, мм?с 0,26 ~ 1,25 ~ 2,5 ~ 12,5 ~ 25 ) 50 ~ 100 ) 150 Двамотр капле Р, ом Процент объема зоны осадков, содержанка капле двамстром Р 28,0 50,1 18,2 3,0 0,7 Таблипа 9 Ослабление (в дБ/км) радиоволн различной длины, вносимое дождем различной нмтемсмзмостн прн температуре 18кС дввна аолв.с д, см о,з 0,6 О,Я О,б 1,6 1,25 0,305 1,!5 1',еа 6,72 !!,'з !9,2 33,3 46,0 0,230 0,92 1,66 6,04 ! О,'4 Ы,з зг,! 43,7 О,0215 О',ЯЗ6 0,293 1, '77 3,72 7,67 !5.3 22',3 0,00224 0,0161 0,6388 о,гзб 0,656 1.46 3,24 4,97 О,ООЯЕ о,о!щ О,ОЗ!7 О',238 0,655 1,26 2,80 4,39 О, 000 0997 о,ооо416 0,000786 О 66364 О,ОО?28 О,О!49 О,ОЗ11 О,О!31 0,25 1,25 2,5 12,5 25,0 50' 1ОО 150 0,160 0,720 1.34 5,56 0,49 !6,6 29,0 40,6 О, !Об О,'540 !.'Об 4,72 8,59 15,3 гт,о 37,9 о,озт о',гга 0,492 2,73 5,47 1О,7 20,0 23,8 Так как полная эффективная площадь ослабления водявымн каплями (изаа поглощения и рассеяния) зависит от температуры (температура влияет на диэлектрические свойства воды), представляется необходимым оценить ослабление, вносимое дождями с температурой, отличной ог той, для которой рассчитаны табл.
9 и !О. В табл. 11 приведены значения поправочного коэффициента, характеризующие изменение ослабления в дождях различной интенсивности при изменении температуры относительно !8' С, для которой рассчитана табл. 9!39). Так, например, по данным табл. 9, при интенсивности осадков р = 0,25 мм!ч на волне к = 1,25 см ослабление составляет 0,02!5 дБ!км. С учетом значений поправочного коэффициента, приведенных в табл, !1, ослабление пря температуре 0' С равно 0,02043 дБ7к11, а прн температурах 30 и 40' С вЂ соответствен 0,019350 в 0,01?42 дБ?кк! 240 0,05 0,10 О,!5 О,Ю 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 О,?О 10,9 37,1 31,3 !3,5 4,9 1,5 0,6 0,2 7,3 2?,8 32,8 19,0 7,9 3,3 1,1 0,6 0,2 2,6 !1,5 24,5 17,3 10,1 4,3 2,3 1,2 0,6 0,2 1,7 7,6 18,4 !9,9 12,8 8,2 3,5 2,1 1,1 0,5 0,2 1,2 5,4 12,5 !9,9 Ю,9 15,6 !0,9 3,3 1,8 1,1 0,5 0,2 1,0 4,6 8,8 13,9 17,1 18,4 15,0 9,0 5,8 3,0 1,7 1,0 0,7 1,0 4,1 7,6 11,7 !3,9 17.? !6,1 !1,9 7,7 3,6 2,2 1,2 1,0 0,3 б.74.
Ослабление, вносимое дождем Таблица 10 Ослабленне (в ДБ/км) радиоволн различной длины, вносимое хожаямн определенной интенсивности с известным распределеннем капель по нх размерам прн температуре 18' С Длвив волны Д см Иятенснв. ность дождя р ммГч 1,тз !о Табли ца 11 Поправочный нозффнянент для расчета ослабления в дожде прн разлнчной температуре Интснснв.
ность Лсжлн р, мм/ч Длннв волны Х, см чо с зо'с !з с о с 0,25 лв с.м 0,99 0,8! 0,55 0,59 0,5 1,25 3,2 !О 0 1,02 0,90 0,79 0,70 1,0 1,0 1,0 1,0 о.м 0,5 1,25 3,2 10,0 1,03 0,92 0,82 0,70 1,01 0,80 0,64 0,59 0,99 1,01 1,40 1,0 1,0 1,0 1,0 0,5 1,25 3,2 10,0 !.'с с.м 1,02 0,93 0,90 0,70 1,00 0,81 0„70 0.59 0,96 0,96 0,88 1,40 !2,5 0,5 1,25 3,2 10,0 1,00 0,83 0,8! 0,58 1,О! 0,95 0,99 0,70 0,94 0,84 0,62 2,01 0,98 0,95 0,87 1,40 1,0 1,0 1,0 1,0 50,0 0,5 1,25 3,'2 10,0 1,00 0,87 0,89 0,58 0,98 0,96 0,88 1,40 1,0! 0,97 1,03 0,70 0,96 0,86 0,66 2,00 1,О 1,0 1,0 1,0 Для определенна суммарного ослабления, вносимого дождем, выцадающнн в пределах данной грозовой зоны, необходимо нметь некоторые сведения о природе (происхождении) самой грозы н, следовательно, о том, как в грозовой зона распределены интенсивность дождя и размер водяных капель.
Данные, полученные Медхарстом (33(, со всей определенностью указывают на то, что справедли- 2,46 л.й- 6,0 15,2 18,7 22,6 34,3 43,! 1,93 !О 3,!8 !О 6,!5 !О 2,12 2,37 2,40 ,!7 4,92 !О 1,92 10 6,13 1О 8,01.10 7,28 10 1,28 1 64 4,24 !О 7,11.10 1,25 1О 5,91 !О 5,13 10 в 5,29 !О 1,12 1О 1 65 !О 1 23, !О-в 2'04,10-в 3,02.10-з 1,17 10 1,10 10 в 1,21 1О 2,32 10"в 3,33 !О 7,34 !О ' 1,19 10 1,67 !О 5,68 !О 6'46.10-в 6,96.10 1,!7 10-в 1,62 !О 2,80.!О ' 4,69 10 5,84 10 1,69 10 1,85 1О 2,27 1О 3,64 1О-т 4,96 10-' Гл. 6. Влияние метеоусловий на работу РЛС вость формулы (29) можно проверить только для навес>нь>х трасс, так как навестим значения интенсивности выпадения осадков у земной поверхности. При этом следует учитывать, что в (29) должны вводиться данные о мгновенных значениях интенсивности осадков в различных точках трассы, Басси [40! был среди первых исследователей, когорые сопоставляли усред.
пенные во времени и пространстве значения интенсивности дождя с ее лшновенными значениями в различных точнах; он установил сравнительно хорошее совпадение этих значений. Хогг [4 !] также проводил сравнение интенсивности дождя в различных точках с усредненными в пространстве значениями и установил, что для трассы протяженностью 3 км эти значения близки друг к другу; это подтверждает результаты, полученные Басси.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
