Строение атмосферы Земли (АЗ)

В АЗ различают три слоя, влияющих на распростр. р/волн: тропосферу (ТС), стратосферу (СС) и ионосферу (ИС). Четких границ между слоями нет, и они и зависят от времени/географии.

ТС - приземной слой атмосферы до высоты 10-15 км. ТС – однородная смесь газов и водяных паров, особенности - постоянство N₂ и O₂ в ее составе и равномерное падение темпер.: ≈0,5˚ С на 100 м вверх. Верх. граница определяется по прекращению уменьш. температуры. Траектория распространения земных р/волн в ТС искривляется из-за дифракции (преломления в зависимости от частоты колебаний и состояния ТС). Распространение ТС р/волн обуславл. рассеиванием/отражением их от неоднородностей ТС, Они представляют собой области в которых диэлектрическая проницаемость отличается от окружающей тропосферы. Капли воды в виде дождя и тумана в ТС приводят к затуханию р/волн вследствие их поглощения или рассеивания.

Выше тропосферы до высоты 60 км располагается СС. Она отличается значит. меньшей плотностью воздуха и законом изменения температуры по высоте. На распростр. р/волн СС влияет аналогично ТС, но в меньшей степени из-за малой плотности.

ИС - ионизированная область атмосферы от 50-60 км до 15-20 тыс. км. На распростр. р/волн существенно влияет лишь часть ионосферы, верхней границей которой считается 1000-1500 км. Особенность ИС - наличие в ней свободных электронов и ионов возникающих в результате ионизации молекул и атомов верхних слоев атмосферы. Основным источником ионизации является солнце, излучающее широкий спектр ЭМ. Корпускулярные потоки солнечного излучения, под действием магнитного поля Земли, отклоняются и попадают в затемненную область атмосферы. Часть электронов в то же время соединяется с положительными ионами и нейтральными молекулами. Такой процесс наз. рекомбинацией.

На высоте >300 км атмосфера полностью ионизирована. Ионизированная газовая оболочка Земли простирается до высоты 20 тыс. км.

13. Факторы, влияющие на распространение р/волн.
Диэлектрическая проницаемость и проводимость земной поверхности.

Средой распространения р/волн м.б. как естественная трасса (земн. поверхность, атмосфера или космич. простр-во), так и искусств. Естественная среда не поддается управлению, что весьма важно при организации р/связи. Пути распространения р/волн по ним имеют вид:

Р/волны (1), распространяющиеся в непосредственной близости Земли – земные. Наиб. заметное влияние на распростр. р/волн в атмосфере оказывают тропосфера (ТС) и ионосфера (ИС).

Распространение ТС р/волн (2) идет за счет рассеяния и отражения от неоднородностей ТС, аналогично распростр. и ИС р/волны (3). Радиоволны (4),(5) используются для р/линий Земля-космос, космос-космос и не имеют особого названия.

Земная поверхность сущ. влияет на распростр. земных р/волн. Ее влияние характеризуется диэлектрической проницаемостью ε и проводимостью γ. Для земной поверхности однородной по глубине характерно постоянство ε и γ во всем диапазоне р/волн длиннее метровых. Наиб. значение ε и γ имеют жидкие среды, а сухая почва, лед, снег, имеют относит. малые значения ε и γ. Колич. потери энергии хар-тся коэф. поглощения α≈6πγ/√ε.

Если ЭМ волна падает на гладкую поверхность Земли, то она частично отражается от границы раздела сред и частично переходит в глубь второй среды. При отражении волн может меняться ее поляризация, а преломленная часть волны поглощается средой. Отражение р/волн от ровной плоской поверхности подчиняется закону геометр. оптики. Если поверхность земли не ровная, то они отражаются в различных направлениях, в том числе и в обратном.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: