近日，國家無線電監(jiān)測中心指導下屬北京東方波泰無線電頻譜技術研究所（以下簡稱研究所）經過刻苦攻關，立足國際前沿視角，聚焦各行業(yè)難點痛點問題，成功研制了全球電波傳播大氣模型系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實現對流層范圍內全球不同時段、任意地點的大氣溫度、濕度和壓力等氣象因子的精確建模和準確預測，從而提升對流層散射、大氣波導通信等超視距電波傳播模式的總體效能。

大氣對流層中的兩種超視距電波傳播——大氣波導和對流層散射具有抗毀性強、作用距離遠、應用成本低等一系列優(yōu)勢。然而，對流層的電波傳播會受到大氣折射率效應、大氣湍流、水汽、氣溶膠粒子等氣象因子的影響，造成在時、頻、空域呈現機理復雜、多域交織、隨機快變等一系列問題，使得其傳輸特性的準確建模與參數預測極具挑戰(zhàn)性。

該系統(tǒng)聚焦上述問題，構建了高分辨率的全球大氣時空數值模型，提供包括精準大氣湍流、大氣逆溫層和大氣折射率梯度在內的三維空間結構模型及預測，進而實現了對大氣波導和對流層散射傳播的發(fā)射時段、最優(yōu)頻段及仰角等核心參數的定量分析和預測。 系統(tǒng)的研制成功將電波的超視距傳播計算，由基于經驗統(tǒng)計的粗略估算變革為基于理論數值的精確計算，可提供未來7天以上，精度達1公里內的準確預測，從而顯著提升了大氣對流層超視距傳播的可靠性、傳輸效率和適用場景。

圖1 核心氣象參數全球三維分布計算及展示系統(tǒng)

圖2 北京-河北易縣大氣折射率梯度垂直剖面 （下部藍色近地面出現大氣折射率逆變區(qū)，代表大氣波導結構形成）延伸閱讀：大氣波導：當近地層存在顯著的逆溫和隨高度減少越迅速的水汽壓，則越容易形成無線電波的超折射現象。由于射線的曲率大于地球表面的曲率，射線傳播路徑會向地球一側彎曲，經地面產生反射后繼續(xù)向前傳播，繼而又彎向地面，一直重復這個過程，類似于電波在波導中進行傳播，便形成大氣波導。大氣波導主要分為3種類型：蒸發(fā)波導、表面波導和抬升波導。對流層散射：指利用大氣層中傳播媒介的介質不均勻性對無線電波的散射作用進行的超短波、微波頻段超視距電波傳播。與大氣波導的突發(fā)特性不同，對流層散射現象長期存在，但其散射效果、傳輸損耗具有明顯時、空、頻特異性和隨機性。

原文標題：全球電波傳播大氣模型系統(tǒng)研制成功

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