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南海海上大气波导的特征分析与变化规律

作　者: 丁轩茹
导　师: 管兆勇
学　校: 南京信息工程大学
专　业: 气象学
关键词: 南海 大气波导 蒸发波导模型 日变化
分类号: P732
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


大气波导作为对流层大气中的一种特殊层结,其存在会影响电磁波的传播,是导致雷达探测系统及通信系统不能正常工作的一种重要环境因素。我国海域广阔,海洋资源丰富,尤其是南海地区,在经济和国防建设中占有举足轻重的位置,该地区也是大气波导出现的高概率区。这就要求必须研究这些大气结构,寻找其出现规律和可行的预测探测方法。针对以上原因,本文综合运用统计分析、诊断分析以及蒸发波导模型NPS等方法,着重对南海海上大气波导的特征及变化规律进行研究。试图通过分析研究揭示南海大气波导的时空分布特征,找出其的发生规律。主要研究结果如下：(1)1998年南海季风实验期间,南海季风爆发后蒸发波导发生概率大于爆发前,并且随着纬度的减小,蒸发波导发生概率增加,南海南部发生概率大于北部；南海蒸发波导具有明显的日变化特征,总体上呈现“低—高—低”的趋势,波导强度日变化比波导高度日变化剧烈；季风爆发前的波导强度和高度比季风爆发后的方差小,较稳定;季风期间南海南部的波导强度总体上比北部强,波导高度比北部低。这可能是西南季风的爆发改变了近海面大气边界层结构引起的。季风爆发前后,南海上空水汽压突变明显,引起近海面大气边界层内水汽锐减,从而形成上干下湿结构有利于蒸发波导的产生。(2)在海洋大气环境中,大气波导通常指除蒸发波导外其他类波导,具体而言指表面波导和悬空波导。季风期间南海海域较强大气波导大部分发生在较低高度大气层之内；在空间分布上,南海较强大气波导发生概率从北到南逐渐增加,而波导底高随纬度逐渐降低；季风期间,南海较强大气波导的发生概率和波导底高呈现明显的日变化,其在12GMT时达到最大值,而在18GMT时最小且较为稳定,南海南部的日变化较北部明显。(3)利用NPS蒸发波导模型能够很好地对稳定大气层结下海面蒸发波导进行反演,并通过对其敏感性分析表明,在气海温差大于0℃的稳定条件下,波导高度受气海温差变化的影响较大,而受相对湿度变化的影响较小。并且在低风速,相对湿度较低,气海温差较高的条件下,波导高度容易达到较高的高度,相反,在高风速,相对湿度较高,气海温差较低的条件下,波导高度不容易达到较高的高度。

全文目录


摘要  6-8
Abstract  8-11
第一章 绪论  11-19
  1.1 研究意义  11-12
  1.2 大气波导的定义  12-13
  1.3 大气波导的分类  13-14
  1.4 国内外研究现状  14-18
    1.4.1 蒸发波导的研究  14-15
    1.4.2 大气波导的研究  15-17
    1.4.3 我国大气波导的研究  17-18
  1.5 研究内容  18-19
第二章 资料与方法  19-29
  2.1 资料  19-21
  2.2 方法  21-29
    2.2.1 统计分析方法  21-24
    2.2.2 蒸发波导预测模型  24-29
第三章 1998年季风试验期间南海蒸发波导特征分析  29-36
  3.1 引言  29-30
  3.2 资料与方法  30-31
  3.3 季风前后蒸发波导的特征分析  31-34
    3.3.1 季风前后蒸发波导的发生概率统计分析  31-33
    3.3.2 季风前后蒸发波导的高度和强度对比分析  33-34
  3.4 造成季风爆发前后南海蒸发波导特性变化的原因  34-35
  3.5 结论  35-36
第四章 季风期问南海海域低空大气波导统计分析  36-42
  4.1 引言  36-37
  4.2 资料与分析方法  37-38
  4.3 季风期间南海大气波导出现情况分析  38-40
    4.3.1 低空大气波导的统计特征  38-39
    4.3.2 南海海域较强大气波导时空变化  39-40
      4.3.2.1 南海海域较强大气波导空间变化  39
      4.3.2.2 南海海域较强大气波导日变化  39-40
  4.4 结论  40-42
第五章 蒸发波导NPS模型的模拟分析  42-48
  5.1 引言  42-43
  5.2 蒸发波导预测模型  43-44
  5.3 NPS模型及敏感性分析  44-46
  5.4 结论  46-48
第六章 全文总结及讨论  48-50
  6.1 1998年季风实验期间南海蒸发波导有明显的日变化及区域分布特征  48
  6.2 季风实验期间南海大气波导同样具有明显的区域分布及日变化特征  48-49
  6.3 利用蒸发波导NPS模型有效模拟稳定大气层结下的蒸发波导垂直分布  49
  6.4 进一步讨论  49-50
参考文献  50-55
论文附图表  55-69
致谢  69-70

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 海洋学 > 海洋基础科学 > 海洋气象学
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