西阿拉伯海热带海湾海区蒸发波导预测改进算法研究

Evaporation duct is one kind of typical anomalous profiles of atmospheric refractivity, which often occurs over the ocean. Because of it, the path of electromagnetic wave could be changed remarkably, the wireless detection range will be increased to realize the phenomenon of OTH(over the horizon) detection. At present, evaporation duct models are used to predict evaporation duct. According to the literature on evaporation duct models, they can't be used in western Arabian Sea tropical bay waters. Accordingly, this project will investigate the work as follows:(1)The preprocessing algorithm of radiosonde data in western Arabian Sea tropical bay waters is improved using the latest digital signal processing method;(2)The improved algorithm of equivalent evaporation duct model characteristic quantity is studied using actual radiosonde data in western Arabian Sea tropical bay waters;(3)The improved algorithm of evaporation duct models' core elements is studied using actual data in western Arabian Sea tropical bay waters.Based on these research results, evaporation duct models can be used in western Arabian Sea tropical bay waters.

蒸发波导是海洋大气频繁出现的一种异常大气折射结构，受其影响，电磁波传播的轨迹会发生显著改变,形成超视距传播。目前,通常使用蒸发波导模型对这种异常折射结构进行预测。对蒸发波导模型的初步研究结果表明模型在西阿拉伯海热带海湾海区的预测性能下降，上述情况严重影响了蒸发波导模型在该海区的使用。针对这一情况，本项目拟开展如下研究:（1）利用最新的数字信号处理方法对西阿拉伯海热带海湾海区探空数据预处理算法进行改进；（2）利用实测的西阿拉伯海热带海湾海区探空剖面数据研究等效蒸发波导特征量的改进算法；（3）利用实测的西阿拉伯海热带海湾海区数据对影响蒸发波导模型计算结果的核素算法进行改进。基于上述研究结果，可解决蒸发波导模型无法在西阿拉伯海热带海湾海区使用的难题。

蒸发波导是海洋大气边界层中经常出现的一种异常大气折射结构。当其出现时，电磁波传播的轨迹会发生显著改变，例如形成电磁波的超视距传播。针对现有蒸发波导模型在西阿拉伯海热带海湾海区预测性能下降的问题，本课题开展了如下研究：（1）蒸发波导模型计算特征量方法以及模型适应性分析所需关键参考数据改进方法；（2）蒸发波导模型改进算法；（3）智能自适应蒸发波导剖面测量设备关键技术。获得了国内外主流蒸发波导模型完整的计算高度、强度、修正折射率廓线的方法，探空数据预处理改进算法、适应于研究海域的等效蒸发波导特征量改进方法，影响蒸发波导模型计算结果关键因素，蒸发波导模型关键因素的改进算法，在西阿拉伯海热带海湾海区预测性能最好的蒸发波导模型方案；研制了专用测量蒸发波导特征量数据的智能自适应蒸发波导剖面测量设备；获得了蒸发波导模型核素影响的分析数据，蒸发波导模型适应性分析数据，西阿拉伯海热带海湾海区蒸发波导高度、强度随时间与空间的变化分布数据。基于上述研究成果，有效解决了蒸发波导模型无法在西阿拉伯海热带海湾海区使用的难题，为大气波导分析系统、蒸发波导诊断设备提供了更为准确的蒸发波导模型算法，从而为设备效能评估系统提供更为准确的蒸发波导特征量数据，有效提升其评估水平。