Моделирование распространения сантиметровых радиоволн в волноводе испарения над взволнованной морской поверхностью

Abstract

В предыдущих исследованиях распространения сантиметровых радиоволн численным методом пошагового разбиения рассеяние от взволнованной морской поверхности учитывалось в приближении касательной плоскости. Такой подход не позволяет учесть возникновение затенений освещенной поверхности и отклонение распределения вероятности высоты морской поверхности от нормального закона. В данной работе рассмотрены методы учета этих эффектов и получены зависимости множителя ослабления от высоты и расстоянии при наличии волновода испарения. Показано, что затенения оказывают существенно большее влияние на распространение сантиметровых радиоволн в волноводе испарения по сравнению с учетом негауссовости. Полученные результаты позволяют повысить точность прогнозирования распространения радиоволн в нижней тропосфере.

У попередніх дослідженнях поширення сантиметрових радіохвиль чисельним методом покрокового розподілу розсіяння від схвильованої морської поверхні ураховувалося у наближенні дотичної площини. Такий підхід не дозволяє урахувати утворення затінення освітленої поверхні та відхилення розподілу ймовірності висоти морської поверхні від нормального закону. У роботі розглянуто методи врахування цих ефектів та отримано залежності множника послаблення від висоти та відстані за наявності хвилеводу випаровування. Показано, що затінення більш суттєво впливають на поширення сантиметрових радіохвиль у хвилеводі випаровування, ніж урахування негауссовості. Отримані результати дозволяють підвищити точність прогнозування поширення радіохвиль у нижній тропосфері.

Previous investigations of microwave propagation by the numerical split-step parabolic equation method used Kirchhoff approximation to take into account rough sea surface scattering. Those approaches ignored effects of self-shadowing sea surface and deviation of sea surface height probability distribution from a normal law. Methods for taking into account these effects are considered in the paper. Height and distance dependencies of propagation factor for microwaves in the presence of evaporation duct are calculated. It is shown that shadowing influences on microwave propagation in the evaporation duct are more significant than the effect of nongausianity. Obtained results make it possible to improve accuracy of the microwave propagation forecast in the low troposphere.