Линейные колебания и волны. Трубецков Д.И - 421 стр.

UptoLike

Рубрика: 

421
Рис. 17.7. Тропосферная рефракция радиоволн. O ис-
точник, 1 траектория луча в отсутствии рефракции, 2
искривление луча за счет отрицательного градиента пока-
зателя преломления с высотой.
Кривизна луча
4
равна, таким образом, модулю правой части формулы
(17.29). В случае плоско-слоистой среды следует подставить сюда n =
= n(z), l = cos θ x
0
+ sin θ z
0
, x
0
и z
0
единичные орты вдоль осей
координат. Вычисляя правую часть (17.29), получаем
R =
n(z)
n
0
(z) cos θ
, (17.30)
причем центр вписанной окружности лежит с той стороны луча, куда
направлен вектор n. Используя приведенные выше данные о градиен-
те показателя преломления атмосферы, можно найти, что радиус кри-
визны луча, испущенного в горизонтальном направлении (θ = 0) равен
R 25000 км, что всего в 4 раза превышает радиус Земли. В отсут-
ствии рефракции радиоволна распространялась бы по прямой, так что
его высота над поверхностью Земли все время бы увеличивалась, как
это показано на рис. 17.7. В нормальных условиях рефракция приводит
к тому, что луч частично изгибается в сторону Земли, что приводит к
увеличению расстояния прямой видимости.
В принципе, при определенном состоянии атмосферы можно наблю-
дать столь большой градиент показателя преломления, при котором луч
на горизонтальном участке будет иметь радиус кривизны меньший, чем
радиус Земли. В этом случае имеет место сверхрефракция, при которой
первоначально горизонтальный луч изгибается к Земле, отражается от
ее поверхности, вновь поворачивается параллельно горизонту, и такой
процесс может повторяться м ногократно, приводя к существенному уве-
личению дальности радиосвязи. Из формулы (17.30) следует, что сверх-
4
Напомним, что кривизной кривой называется величина, обратная радиусу вписанной
окружности