39
Если dn / dh = 0 – рефракция отсутствует, луч остается прямым. При dn/dh<0
наблюдается положительная рефракция. Можно представить себе так называемую
критическую рефракцию, при которой луч совпадает с дугой окружности,
концентрической земному шару. Трудно ожидать, что условия реализации
критической рефракции может быть выполнено на трассах большой протяженности.
dn / dh ⎪
кр
= - 1,57 ⋅ 10
– 4
км
– 1
. В случае, если dn/dh < dn/dh ⎪
кр
, будет иметь место
сверхрефракция, когда луч возвращается к Земле. Отразившись от земной
поверхности, он может вновь испытать сверхрефракцию в тропосфере. Если это
происходит многократно, говорят об образовании тропосферного волновода. Для
тропосферного волновода определенной высоты по аналогии с металлическим
волноводом имеется некоторая критическая длина волны λ
кр
, более длинные волны
быстро затухают и не распространяются. λ
кр
= 8⋅ 10
– 4
h
в
3/2
. Высота атмосферных
волноводов достигает нескольких десятков метров, следовательно, волноводное
распространение возможно только для сантиметровых и дециметровых волн.
Тропосферные волноводы образуются не регулярно. Условия, необходимые для
появления сверхрефракции, связаны с метеорологическим режимом. Такие
волноводы не могут обеспечить устойчивую работу радиолиний. Но это явление
может служить причиной создания взаимных помех станциям, работающим
в см
диапазоне волн и разнесенным на большие расстояния. Кроме тог, появление
тропосферного волновода может явиться помехой для работы радиолокационных
станций обнаружения самолетов. Самолет, находящийся выше атмосферного
волновода, может быть не обнаружен, т.к. радиоволны отражаются от его верхней
стенки.
Тропосфера подвержена разным изменениям случайного характера, причем
турбулентные движения воздуха вызывают
многочисленные локальные изменения
его плотности, следовательно, и оптической плотности среды. Каждое такое
образование по сути объект дифракции волн, переизлучатель. Значительную роль
играет рассеяние радиоволн на неоднородностях слоистого типа. По мере
уменьшения длины волны, уже начиная с λ ≈ 10 см, все более заметно проявляется
действие осадков. В сантиметровом диапазоне волн капли
дождя – весьма