电磁波受天气干扰_对电磁波产生干扰的太阳活动
1.大气对电磁辐射的影响
2.雷达发射的电磁波在空中传播会因空气的干扰而变得微弱吗?变得微弱该怎么办?(答对给分)
3.雾对无线电传输有影响吗
4.下雨天气会影响无线信号的传播吗?
5.天气对信号有哪些影响
大气对电磁辐射的影响
图 2-11 大气垂直方向的分层
( 一) 大气的吸收作用
大气对电磁波的吸收作用严重地影响遥感传感器对电磁辐射的探测。当太阳辐射穿过大气层时,大气分子的吸收导致这些波段的太阳辐射强度衰减。吸收作用越强的波段,辐射强度衰减越大,甚至某些波段的电磁波完全不能通过大气。因此在太阳辐射到达地面时,形成了电磁波的某些吸收带,使太阳辐射的连续光谱上产生许多吸收暗带。吸收太阳辐射的主要大气成分是 O2、H2O、CO2及 O3。
氧 主要吸收小于 0. 2μm 的太阳辐射能量,在波长 0. 155μm 处吸收最强,由于氧的吸收,在低层大气内几乎观测不到小于0. 2μm 的紫外线,在0. 6μm 和0. 7μm 附近,各有一个窄吸收带,吸收能力较弱。因此,在高空遥感中很少应用紫外波段。
臭氧 在大气中含量很少,只占 0. 01% ~0. 1%,但对太阳辐射能量吸收很强。臭氧有两个吸收带: 一个波长 0. 2 ~ 0. 36μm 的强吸收带,另一个波长为 0. 6μm 附近的吸收带,该吸收带处于太阳辐射的最强部分,因此该带吸收最强。臭氧主要分布在 30km 高度附近,因而对高度小于 10km 的航空遥感影响不大,而主要对航天遥感有影响。
水 是吸收太阳辐射能量最强的大气成分。从可见光、红外直至微波波段,都有水的吸收带。水的主要吸收带是 0. 7 ~ 3. 0μm,例如: 在 0. 5 ~ 0. 9μm 有四个窄吸收带,在0. 95 ~ 2. 85μm 有五个宽吸收带,此外,在 6. 25μm 附近有个强吸收带。因此,水汽对红外遥感有很大影响,而水汽的含量随时间、地点而变化,液态水的吸收比水汽吸收更强,但主要是在长波波段。
二氧化碳 对太阳辐射的吸收作用主要在红外区内。例如: 在 1. 35 ~2. 85μm 间有三个宽弱吸收带。另外在2. 7μm,4. 3μm 与14. 5μm 为强吸收带。由于太阳辐射在红外区能量很少,因此对太阳辐射而言,这一吸收带可忽略不计。
尘埃 对太阳辐射也有一定的吸收作用,但吸收量很少,当有沙暴、烟雾和火山爆发等发生时,大气中尘埃急剧增加,这时它的吸收作用才比较显著。
( 二) 大气的散射作用
悬浮在空气中的粒子 ( 分子、尘埃、烟尘、水滴等直径不同的粒子) 引起电磁波方向的改变现象称为散射。散射现象的实质是电磁波在传播中遇到大气微粒而产生的一种衍射现象。这种现象只有当大气中的分子或其他微粒的直径小于或相当于辐射波长时才发生。根据辐射的波长与散射微粒的大小之间的关系,散射作用可分为三种: 瑞利散射、米氏散射和非选择性散射。
1. 瑞利散射
瑞利散射是当大气中粒子的直径比辐射波长小得多时发生的散射,主要是由大气中的原子和分子引起的,散射强度与波长的四次方成反比,即 I∝λ- 4,且有方向性。波长越短的电磁波,散射愈强烈。如波长为 0. 3μm 的紫外线的瑞利散射能力是波长为 0. 7μm 的红光的 30 倍,所以波长较短的紫外线、蓝光散射较强。在遥感技术中,由于瑞利散射的影响,难以利用紫外波段,而蓝光波段虽然可用 ( 如 TM1) ,但其图像质量明显不如其他波段,反差小,需要经过处理才可使用。
2. 米氏散射
米氏散射是当大气中粒子的直径与辐射波长相当时发生的散射。主要由大气中微粒引起的,如烟尘、小水滴及气溶胶等,散射强度与波长的二次方成反比,即 I∝λ- 2。影响散射强度的因素包括微粒的数量、分布、直径、气候条件等。米氏散射的方向主要是向前散射,方向性比较明显。如云雾的粒子大小与红外线的波长接近,所以云雾对红外线的散射主要是米氏散射,因此潮湿天气米氏散射影响较大。
3. 无选择性散射
无选择性散射是指当大气中粒子的直径比辐射波长大得多时,散射强度与波长无关。如在可见光波段,云雾中粒子比可见光波长大很多,要产生这种非选择性的散射,可见光中各波长的光散射强度相同,所以人们见到云雾呈现白色。
( 三) 大气的反射作用
电磁波传播过程中的反射现象主要发生在云层顶部,取决于云量和云雾,而且波段不同其影响不同,从而削弱了太阳电磁辐射的强度。如当云层的厚度达 50m 时,反射量达50% 以上; 厚度为 500m 时,反射量超过 80% 。另外,大气中直径大于 1μ m 的微粒也会产生反射作用。
( 四) 大气的折射作用
电磁波穿过大气层时,会产生传播方向的改变,这种现象称为大气折射。主要受大气密度的影响,大气密度越大,折射率越大。折射率的变化使电磁波在大气中传播轨迹呈一条曲线。早晨太阳圆面比中午大,有时太阳未升至地平线地面就能见到太阳等,都是大气折射造成的。
雷达发射的电磁波在空中传播会因空气的干扰而变得微弱吗?变得微弱该怎么办?(答对给分)
雷达波在传播中是会随距离的增加而衰减的.这是所有电磁波的共性.不同的气候条件以及太阳活动地球磁场的变化都会干扰雷达波的探测距离和精度.自二战后期英国人发明雷达以来,人们就在天天为改变雷达波受外部条件干扰变得微弱而绞尽脑汁.其中最具军事意义的,也是最体现军事实力的,就是飞机的军用雷达,老美的新一代雷达能看到120KM距离的敌方飞机.俄罗斯的约100KM.我们的80-100的样子.别小看这一二十公里,飞机就那么3-4十秒的飞行时间,它就能在你还没看到它之前,先发导弹把你打下来!还有,它一架飞机可以看到的目标比你多好几十,能控制瞄准的目标也多许多.要真打起来,我们就只有挨打的份啊.好在雷达不是决定的因素,不然老美早就骑到咱头上拉屎啦. 还有,你不必给分,仅仅是觉得也许对他人增长知识有所帮助,就可以了.
雾对无线电传输有影响吗
我们知道无线网络传输都是以电磁波的形式,电波分短波和长波。短波是靠电离层反射的,气候变化会造成较大干扰,短波受天气影响会有这几种:1、空气中的水和二氧化碳会削弱电磁波中的红外线,2、空气中的云和较大的尘埃颗粒会反射电磁波,
下雨天气会影响无线信号的传播吗?
wifi的电磁波基本上只能直线传播,衍射现象很微弱。雨天、雾天对无线电波的吸收、散射影响是比较大的, 雨天的衰减主要是由于雨点所引起的电波散射和吸收作用,雾天里对无线电波的吸收比散射更起主要作用。
wifi覆盖范围一般只有200米(空旷地带)、50米(室内),受天气影响不大。
1,雷电对无线网桥的影响
为了保证传输质量、避开遮挡物,通常会将无线网桥架设在较高的位置,这就容易遭受雷击。因此各种防雷措施要齐全,不仅要防雷击,还要防感应雷。不仅要使用具有防雷功能的无线网桥,还要注意规范地做好防雷措施,如安装避雷针、射频防雷器、网络防雷器等。装避雷针可以防止被雷电直击,安装射频防雷器可以将感应雷泻入地下,安装网络防雷器可以卸掉基带电缆的瞬间高电压。
2,暴雨对无线网桥的影响
当空气中的电磁波遭遇降雨时,雨滴会对电磁波产生吸收和散射,故而造成衰减,俗称雨衰。雨衰的大小与雨滴半径与波长的比值有着密切的关系,而雨滴的半径则与降雨率有关。暴雨一般雨滴很大,会让无线网桥的雨衰增大,进而影响信号传输。因此是接头处的防水是必不可少的,这样避免在下雨天雨水随着线缆倒灌到无线监控设备里面,导致无线监控设备进水。
为了保证无线网桥能够稳定的工作,在无线网桥安装前期,就要做好防雷和防水的工作,同时,带宽设计和天线增益设计要保证时刻具有充足的冗余,这样可以避免后期大量的维护工作。
天气对信号有哪些影响
1. 雨雾天气对安装需要的卫星信号的影响
卫星号受雨、雾、云、雪、霜天气的影响较大,这是因为电磁波在空间传播时一部分能量被雨、雾、云、雪、霜吸收或散射而引起损耗。损耗的大小与电波的频率、穿过的路径、雨雪的大小以及云雾的浓度等因素有关。
雨中传播的信号受雨滴的吸收和散射影响而产生的衰减,简称雨衰。在3GHz以上的频段,随着频率的升高,雨衰增大。在10GHz频段以下,必须考虑中雨(雨量为4mm/h)以上天气的影响;在毫米波段,中雨以上的降雨衰减相当严重。在中雨情况下,电波穿过雨区路径长度每10km,对于c波段下行信号的衰减为0.4dB左右;在暴雨(雨量100mm/h)情况下,虽然每公里的损耗强度较大,但是雨区一般小于2km,对于c波段下行信号每公里的衰减为0.2dB,总的衰减值为0.4dB左右。根据国际电联(ITU)提供的资料可知,ku波段信号在大雨或暴雨时,每公里衰减1~10dB。
降雨也会产生降雨噪声,这种降雨噪声折合到接收天线输入端就等效为天线热噪声。降雨噪声对接收信号的载噪比有很大的影响,影响程度与衰减量的大小和天线结构有关。根据测算,每衰减0.1dB,噪声温度增加约6.7k。一般情况下,天线的仰角越高降雨噪声的影响越小,这是因为电磁波穿过降雨路径较短,衰减量就小一些。
2. 星蚀与日凌对安装的卫星的信号的影响
静止卫星除了围绕地球运转外,还随地球一起绕太阳公转。每年春分(3月21日)及秋分(9月23日)前后23天中,每天当卫星的星下点(指卫星与地心连线同地球表面的交点)进入当地时间午夜前后
,卫星、地球、和太阳共处在同一条直线上。此时,地球挡住了阳光,卫星处于地球的阴影区,这种天文现象称之为星蚀,如图1-12所示。
星蚀每次连续出现45天,共计90天,而且春分和秋分这两天,星蚀的时间最长,为72min。在星蚀期间,卫星上的太阳能电池不能正常工作,整个安装所需要的能源由星载蓄电池来供给,为了减轻蓄电池的负荷,可以通过卫星在轨道上定点位置的设计,使星蚀发生在服务区内通信业务量最低时间里。
日凌中断发生在每年春分和秋分前后连续数天,在静止卫星星下点进入当地中午前后的一段时间里,卫星处于太阳、地球之间,太阳、卫星、地球在同一条直线上,这种天文现象称为日凌。当日凌发生时,地面站天线在对准卫星的同时有可能同时对准太阳,从而使大量的太阳噪声进入地面接收设备,严重时将导致信号中断,这种现象称之为日凌中断。日凌的主要影响是增加下行传输线路的噪声温度,因而使地面站电视信号的品质因数(用接收天线增益G与系统噪声温度T的比值表示,单位为dB/k)下降,甚至使卫星信号中断。每年在春分和秋分时这种现象可持续数日,每日持续约几分钟。日凌持续的时间与地面站的纬度及天线口径等因素有关。日凌中断的影响一般是难以避免的,除非使用两颗不同时发生日凌中断的卫星,在日凌中断出现前将地面接收站天线转换到接收另一颗卫星的信号 。
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