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聲波大氣遙感

鎖定
聲波大氣遙感是利用聲波信號探測大氣的方法和技術。大氣既是聲波的發射源(颱風、強風暴、極光擾動等大氣物理現象,可以激發聲波),又是聲波的傳播介質。聲波在大氣中的傳播規律同大氣的動力學和熱力學特性有關。因此,可利用聲波信號的特徵來反演大氣的動力和熱力特性,以獲取大氣温度、濕 [1]  度和風的信息。
中文名
聲波大氣遙感
外文名
Acoustic atmospheric remote sensing
媒    介
聲波信號
作    用
探測大氣
類    別
主動式,被動式
釋    義
利用聲波信號探測大氣的方法

目錄

聲波大氣遙感種類

聲波大氣遙感分成兩類:
①被動式聲波大氣遙感。它是利用自然聲源,接收這些聲源的聲波信號來探測大氣。大氣中聲波激發源很多,強天氣系統(如強風暴、颱風等)是大氣次聲波激發源,其頻率一般為10-1~10-3赫。這類次聲波可傳播到電離層。通過地面聲波接收陣或電離層的探測,可研究並確定強天氣系統的位置和移動路徑,這對短期天氣預報很有意義。此外,雷雨雲中的閃電、海洋波、極光的超聲速運動和山區背風波等,也是不同頻率的聲波發射源,但它們在大氣遙感中還很少應用。
②主動式聲波大氣遙感。它是利用人工聲源,接收它們被大氣散射的回波信號來探測大氣。主動式聲波大氣遙感主要用聲雷達。它是從 20世紀60年代末才發展起來的邊界層大氣遙感技術。聲雷達的工作:首先由信號器產生窄頻帶的音頻脈衝信號,經功率放大器放大,通過轉換開關從天線發射出去(這時接收機是關閉的)。當脈衝信號發射後,轉換開關立即接通天線和接收系統,天線收到的大氣對聲波散射的回波信號,經前置放大器放大,再通過接收機、顯示器,信號就在顯示器上顯示出來了 [1] 

聲波大氣遙感聲雷達使用

由於温度、濕度、風速等氣象要素的不均勻性引起的聲波散射,其強度約比電磁波散射大100萬倍,所以用聲波來探測大氣是很靈敏的。但聲波在大氣中傳輸時能量耗散很大,使得聲雷達的探測高度受到一定限制,而且,在有降雨或強風天氣時無法使用。聲雷達的探測高度一般為1~2公里,高功率聲雷達可達4~5公里。如果在接收系統中,加入分析聲回波信號的多普勒頻移的設備,則可以計算沿聲波方向的徑向風速,這樣的聲雷達即稱為多普勒聲雷達。多點聲雷達,可以探測邊界層大氣風和温度隨高度的分佈、温度脈動結構係數、風速脈動結構係數和重力波等 [1] 
參考資料
  • 1.    林海. 大氣遙感探測概貌[J]. 氣象, 1978, 4(9):28-29.