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2017年12月14日 星期四

丁酉(鸡)年十月廿七

云和降水粒子的微波吸收 - 云和降水粒子的微波吸收 [回目录]

云和降水粒子的微波吸收 - 正文 [回目录]

  微波在云和降水中传播时,能量被云和降水粒子所吸收的效应。它是造成微波在云和降水中传播时衰减的重要原因之一(见云和降水中的微波衰减)。电磁波作用在粒子上时,一部分能量被散射向四方(见云和降水粒子的微波散射),另一部分电磁能量被吸收而转化成粒子的内能。在波长较大、粒子较小时,粒子对微波的散射作用很小,主要起吸收作用,而当波长较小和粒子较大时,粒子对微波除了吸收之外,还要考虑散射问题。例如微波穿过较强的降水时,就要同时考虑吸收和散射的作用。
  水云吸收 微波可以穿透无降水的云层,只是波长越短,穿云能力越差。云层的吸收系数同频率的平方成正比,同云中含水量也成正比,并且是云层温度的函数,云层温度低时,吸收量就比较大。故由云层对微波的吸收能力,可以推断云中的含水量和温度。水云的吸收系数αc1=0.484wv2100·0122(291-T)-3分贝/公里,其中w为云中含水量(克/米3),v为频率(吉赫),T为云中温度(K)。如云中含水量为 1克/米3,在3厘米波段下,吸收系数约为0.1分贝/公里(0.023公里-1)。
  冰云吸收 冰晶化的云层在微波波段的吸收,常可略而不计。当云中含水量为 1克/米3时,冰云的吸收系数比水云的吸收系数小两个量级。在云层上部的冰雹吸收作用不大;在云层下部的冰雹,由于直径很大,且常常蒙有水层,吸收作用比较大。由于吸收和辐射有正比关系,因此在冰雹云上部,是弱辐射区,而其下部是强辐射区,上下有较大差异。
  雨的吸收 一般情况下,在微波波段,雨的吸收作用较大。雨对微波的吸收和雨中含水量成正比,而且随波长减小而增大,故对一定波长的微波来说,这种吸收能力反映了雨的强弱。大气及云雨的吸收特性,对于电信和大气遥感是很重要的。在用大气微波窗区(见大气的微波吸收)波段通信时,必须考虑雨的影响,而且波长越短,影响越大,应更加重视。在大气微波窗区波段,由于大气吸收较弱,有较多的云雨信息可传递出来,因此可以利用大气遥感的手段探测云雨的状况。

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更新时间 : 2009-03-20

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