作者：Monitor
在上次的那本radio propagation里还有一个介绍对流层传播的部分,这里面除了一些计算公式完全无法理解外,我将我能看懂的部分心得,大致节录如下。
通常VHF频段几乎是"视线"传播,也就是直线距离内没有阻挡物(例如高山与大楼)会有最好的通讯效果。但是在空气中某些因素会改变这个定律。例如大气的温度、大气的气压或空气中的水汽等等。
我们可以拿光线(光波)来举例。通常在很热的地表甚至在沙漠中,有时会有海市蜃楼的状况。主要是在热的地表通常会造成光线朝上发展,而冷空气注入时,会造成反效果。当光波被大气扰动后,有时我们可以看到视线距离外的景物,例如远方沙漠中的绿洲。
无线电波与光线一样,也会如此被大气扰动影响,有时地表的大气压力增加时,或突然增厚的水汽,都会改变大气的反射因素。有些时候对流层可对于VHF频段的无线电波提供极佳的反射传输效果,这包括144MHz或430MHz甚至更高的频率。在最佳的状况下,无线电讯号传输距离可达2000公里远,在某些状况下还可传输至3000公里远。
有时对流层会发生类似导管的效应,也就是在对流层的下方与上方各出现一层具有反射效应的空气层。当Ducting形成后,无线电波可以在这对流层导管内传输至非常远的距离,而在导管下方的区域则无法收到任何讯号,就如同无线电讯号在传输中的盲区(dead zone)。
通常这对流层ducting出现的高度大约是低于2000米。在这个区域的对流层,经常会受到气候的影响。对流层ducting的传播无法如一般的电离层那么容易观测。书中说,也许最好的方法就是注意气候上的变化。
还有另一种方法,可以注意温度"反转"的变化。通常大气在地表的温度是最高的,此时地表的高温空气也包含了部分水汽。当冷空气来临时,热空气会上升,冷空气会下降,而此时地表温度则会下降(反转)。空气交互作用下(扰动),上升的热空气则提供了绝佳的无线电讯号的反射效果。
书中说这种用温度的反转变化,可以用以预测对流层的传播。我想台湾的春夏季天气,应该也可以适用这种说法。另外在美国中西部当冷暖空气相互作用,在发生龙卷风时,不知道是否也有类似作用??
书中说还有许多因素都会造成温度反转。例如某处盘据着高气压,这也代表着当地天气稳定,地表的空气高温而炎热。此时如果冷空气流入,将造成温度的反转,通常在夏季会有更明显的效果。
另外在季节变化时,出现通过的冷锋也有相同效果。冷锋也就是冷空气与热空气交界的区域。在冷锋的槽线上,代表着热空气上升,冷空气下降,彼此交互作用,因此也造成温度快速的反转。
因此我想这应该可以解释,为何对流层传播通常好发于春夏交界的时节。当春夏时季节变动较快,而且空气潮湿(例如梅雨发生春夏交界时) 。接近夏季时,经常地表被太阳晒得温度非常高,如果此时有梅雨锋面通过或发生午后的雷阵雨时,应该是对流层传播发生最好的时机。而在秋冬季节时,地表的温度已经很低了,更少了冷热空气相互作用的效果,因此冬季较少发生对流层传播。
过去我曾注意,在梅雨季节时,如果有个低气压的中心在日本附近,并且拖着一条长长的冷锋通过台湾北部附近海面,此时会有很大的机会收到2000公里以外的日本FM广播电台讯号,我想也是上述原因吧。
另外经由对流层Ducting传导的无线电讯号衰减的会很慢(相较于Es),主要是大气持续缓慢的运动中,反射讯号的Ducting也同时地随大气运动中,并且同时会改变讯号传输的路径,让这些讯号会经由许多不同的路径进入接收机里。
一般短波频段的电离层反射路径,大多是呈现抛物线状,在地表与电离层间来回反射。而无线电讯号进入对流层Ducting则不太相同。无线电讯号会在Ducting内连续反射传输一段距离而不会离开Ducting,直到无线电讯号找到一个穿透点,才会返回地表,因此这种传播有点像无线电讯号进入一个管子里,被输送到很远的距离,才被称为对流层Ducting。
在上次的那本radio propagation里还有一个介绍对流层传播的部分,这里面除了一些计算公式完全无法理解外,我将我能看懂的部分心得,大致节录如下。
通常VHF频段几乎是"视线"传播,也就是直线距离内没有阻挡物(例如高山与大楼)会有最好的通讯效果。但是在空气中某些因素会改变这个定律。例如大气的温度、大气的气压或空气中的水汽等等。
我们可以拿光线(光波)来举例。通常在很热的地表甚至在沙漠中,有时会有海市蜃楼的状况。主要是在热的地表通常会造成光线朝上发展,而冷空气注入时,会造成反效果。当光波被大气扰动后,有时我们可以看到视线距离外的景物,例如远方沙漠中的绿洲。
无线电波与光线一样,也会如此被大气扰动影响,有时地表的大气压力增加时,或突然增厚的水汽,都会改变大气的反射因素。有些时候对流层可对于VHF频段的无线电波提供极佳的反射传输效果,这包括144MHz或430MHz甚至更高的频率。在最佳的状况下,无线电讯号传输距离可达2000公里远,在某些状况下还可传输至3000公里远。
有时对流层会发生类似导管的效应,也就是在对流层的下方与上方各出现一层具有反射效应的空气层。当Ducting形成后,无线电波可以在这对流层导管内传输至非常远的距离,而在导管下方的区域则无法收到任何讯号,就如同无线电讯号在传输中的盲区(dead zone)。
通常这对流层ducting出现的高度大约是低于2000米。在这个区域的对流层,经常会受到气候的影响。对流层ducting的传播无法如一般的电离层那么容易观测。书中说,也许最好的方法就是注意气候上的变化。
还有另一种方法,可以注意温度"反转"的变化。通常大气在地表的温度是最高的,此时地表的高温空气也包含了部分水汽。当冷空气来临时,热空气会上升,冷空气会下降,而此时地表温度则会下降(反转)。空气交互作用下(扰动),上升的热空气则提供了绝佳的无线电讯号的反射效果。
书中说这种用温度的反转变化,可以用以预测对流层的传播。我想台湾的春夏季天气,应该也可以适用这种说法。另外在美国中西部当冷暖空气相互作用,在发生龙卷风时,不知道是否也有类似作用??
书中说还有许多因素都会造成温度反转。例如某处盘据着高气压,这也代表着当地天气稳定,地表的空气高温而炎热。此时如果冷空气流入,将造成温度的反转,通常在夏季会有更明显的效果。
另外在季节变化时,出现通过的冷锋也有相同效果。冷锋也就是冷空气与热空气交界的区域。在冷锋的槽线上,代表着热空气上升,冷空气下降,彼此交互作用,因此也造成温度快速的反转。
因此我想这应该可以解释,为何对流层传播通常好发于春夏交界的时节。当春夏时季节变动较快,而且空气潮湿(例如梅雨发生春夏交界时) 。接近夏季时,经常地表被太阳晒得温度非常高,如果此时有梅雨锋面通过或发生午后的雷阵雨时,应该是对流层传播发生最好的时机。而在秋冬季节时,地表的温度已经很低了,更少了冷热空气相互作用的效果,因此冬季较少发生对流层传播。
过去我曾注意,在梅雨季节时,如果有个低气压的中心在日本附近,并且拖着一条长长的冷锋通过台湾北部附近海面,此时会有很大的机会收到2000公里以外的日本FM广播电台讯号,我想也是上述原因吧。
另外经由对流层Ducting传导的无线电讯号衰减的会很慢(相较于Es),主要是大气持续缓慢的运动中,反射讯号的Ducting也同时地随大气运动中,并且同时会改变讯号传输的路径,让这些讯号会经由许多不同的路径进入接收机里。
一般短波频段的电离层反射路径,大多是呈现抛物线状,在地表与电离层间来回反射。而无线电讯号进入对流层Ducting则不太相同。无线电讯号会在Ducting内连续反射传输一段距离而不会离开Ducting,直到无线电讯号找到一个穿透点,才会返回地表,因此这种传播有点像无线电讯号进入一个管子里,被输送到很远的距离,才被称为对流层Ducting。
