折射率结构常数

摘要： 与传统的射频链路相比,自由空间光通信FSOC(Free Space Optical Communication)系统是对现有无线通信技术的有力补充,为了抑制大气湍流对信号光束带来的相位噪声和强度波动,有必要对通信信道状况进行实时监测。首先介绍了基于光斑质心漂移的大气折射率结构常数测量方法,利用大口径接收靶面和窄带滤光片,结合实时图像处理算法,实现了大气折射率结构常数的全天候实时监测。将大气折射率结构常数和光强闪烁指数进行了比较分析,测量结果表明它们的包络之间具有很好的线性关系,进一步验证了实时测量系统的可靠性。

摘要： 天文台址的选择与近地面的光学湍流强度密切相关,南极与中低纬度相比,具有极低的天空背景辐射、极低的气溶胶浓度和非常小的光污染,吸引了世界多国在此建立天文观测站.采用专门用于极地研究的极地数值天气预报模式(Polar WRF)来模拟得到南极泰山站的常规气象参数,对于温度和风速大小,模拟值与观测值的相关系数分别高达0.95和0.89.由模拟得到的常规气象参数根据Monin-Obukhov相似理论估算折射率结构常数(2nC),并与位于泰山站处移动式极地大气参数测量系统的观测结果做了对比,结果表明模拟值与观测值变化趋势基本一致,相关系数达0.67.

摘要： 2013年7月9日宁夏出现了一次强降水天气过程,利用边界层风廓线雷达探测资料、多普勒天气雷达风廓线产品及常规观测资料,对本次过程最强降水时段雷达产品特征进行分析.结果 表明:灵武站700 hPa附近存在12 m/s以上的偏东风急流和大小为0.033 s-1的风切变,是灵武站最大小时雨强大于银川站的主要原因;银川站从地面到900 m高度以下大气水汽含量较少,导致银川站累积降水量小于灵武站;在最强降水时段,灵武站风廓线雷达产品的中低层速度谱宽维持在1.2 m/s并接地,最大速度谱宽出现在700 hPa,达2.0 m/s;信噪比达到35 dB的高度层超过10个;700 hPa以上大气折射率结构常数达1.0×10-10及中低层向下垂直速度迭10 m/s.研究结果揭示了风廓线雷达产品与强降水过程之间的联系,可作为灵武站是否出现强降水的判别指标.

摘要： 利用新研制的透射式大气能见度和湍流强度同步光学测量仪记录典型城市(南京)2017年冬夏两季的实验数据,计算并分析了不同污染条件下能见度与大气折射率结构常数之间的变化特征.结果发现,夏季大气能见度的变化趋势与湍流强度的变化趋势基本吻合,即湍流强度越大,相应的能见度越高,冬季亦如此.说明大气湍流对大气中污染的扩散起着重要作用,湍流扩散是污染物浓度降低的主要原因.该结论为研究不同季节下湍流强度对能见度的影响提供了科学依据.同时,该仪器也为研究边界层湍流与气溶胶粒子之间的相互作用提供了全新的手段.

摘要： 大气边界层高度对于天气、气候和大气污染研究是一个至关重要的参量.对流边界层(Convective Boundary Layer,CBL)顶部的夹卷过程造成温度和湿度垂直梯度增强,导致这一层的折射率结构常数Cn2变高.Cn2的这种垂直分布特征经常被用来定位出CBL高度Zi.本文利用2010年7-8月天津大港的风廓线雷达数据推断出CBL高度Zi,对于多重Cn2峰值或不明确的Cn2峰值,本文改进了对Zi的测定,分别讨论了Cn2最大后向散射法与Cn2和垂直速度方差(σn2)相结合的新方法的适用性.研究显示:(1)Cn2廓线具有单峰时,最大后向散射强度法能正确估计CBL高度,这种情况往往对应的是晴天.CBL上存在的残留层或云层引起的温湿起伏变化导致Cn2廓线具有双峰甚至多峰时,最大后向散射强度法可能会错误估计CBL高度;(2)Cn2和σn2结合的方法不仅与晴天时Cn2最大后向散射法有较好的一致性,而且可以将CBL造成的Cn2峰值从云层造成的Cn2峰值中区分出来,从而正确估计CBL高度;(3)一般而言,对流边界层中存在有明显的、破碎或者分散不明显的云时,Cn2和σn2结合的方法都能较好地识别出CBL对应的Cn2峰值.但由于边界层中的情况极为复杂,Cn2和σn2结合法也会因不同的原因而错误估计CBL高度.

摘要： 在设计、构建地面同步光学采集系统的基础上,结合上位机软件的设计与开发,建成能同步检测大气能见度和大气湍流强度的软件系统.该系统能够同步完成大气能见度与大气折射率结构常数的实时采集、计算、分析、显示和存储.经实测对比,该设计完全满足对大气能见度和大气湍流强度同步监测的要求,测量软件系统可作为大气方向的科学研究和企业应用的工具.

摘要： 基于Monin-Obukhov相似性理论,采用MARIAH算法,利用成都和茂名两个地区、两个高度层上的温度、湿度、风速等常规气象参数估算折射率结构常数,并对估算值与温度脉动仪测量值进行比较分析.结果显示:利用常规气象参数估算得到的成都与茂名的折射率结构常数在变化趋势及量级上基本符合温度脉动仪测量值.成都和茂名的折射率结构常数估算值与测量值的相关系数分别为0.86与0.92,平均绝对值偏差分别为0.410与0.414.因此,采用MARIAH算法估算陆地和近海面大气光学折射率结构常数是可行的;茂名中午时刻的折射率结构常数峰值比成都大一个量级.%The refractive index structure constant is estimated and compared with measured values from micro-thermometer by using the meteorological parameters of Chengdu and Maoming,such as temperature,humidity and wind speed on two alti-tudes.The estimated model adopts MARIAH algorithm,which is based on the Monin-Obukhov similarity theory.The result shows that it is feasible to calculate the structure parameter by MARIAH algorithm.The trend and order of magnitude of the es-timated structure constant fit well to that of the measured data.The correlation coefficients between estimated and measured val-ues of two places are 0.86 and 0.92 while the mean absolute error values are 0.410 and 0.414 respectively.Besides,the estimated structure constant of Maoming is one order of magnitude larger than that of Chengdu.

摘要： The change of the atmospheric turbulence affects the transmission of microwave. In order to study the impact of turbulence on the microwave transmission in rail transit tunnel environment, this paper combines the motion characteristics of the piston wind with the calculation method of atmospheric refractive index structure parameter. With investigation into the influences of tunnel environmental temperature, length of tunnel, blockage ratio, and piston wind speed on the atmospheric refractive index structure parameter, an atmospheric refractive index structure parameter model is established in the single-shaft rail transit tunnel environment. In this paper, the distribution of the atmospheric refractive index structure constant in rail transit tunnel environment is analyzed, and the change of atmospheric turbulence refractive index structure parameter in case of the train through the single-shaft tunnel with that of no single-shaft tunnel is compared based on the actual tunnel temperature scene. The model provides a theoretical reference for the study of radio refractive index structure constant in rail transit tunnel environment.%空气湍流的变化影响微波的传输.为了研究轨道交通隧道环境下空气湍流对微波传输的影响,该文结合活塞风的运动特性以及大气折射率结构常数的计算方法,建模隧道环境温度、隧道长度、阻塞比、活塞风速等参数对折射率结构常数的影响,构建轨道交通单竖井隧道环境下的空气湍流折射率结构常数模型;基于实际隧道温度场景,分析了轨道交通隧道环境下折射率结构常数的分布规律,比较了列车经过有单竖井和无单竖井的隧道时,空气湍流折射率结构常数的变化.该模型为研究轨道交通隧道环境中电波折射率结构常数提供理论参考.

摘要： Electromagnetic waves propagating in the atmosphere are influenced by atmo-spheric turbulence. The structure constant of atmospheric refractive index are generally used to describe turbulence intensity. This paper studies effects of the water vapor pres-sure in air on atmospheric refractive index in the 2.4 GHz microwave band. A turbulence kinetic energy (TKE) closure scheme is chosen and the structure constant of temperate and humidity is calculated with a turbulent dissipation rate. Then the normalization formulas for dry air are revised at the microwave frequency of 2.4 GHz, and a model of the structure constant of atmospheric refractive index is built in the microwave band in a horizontal airflow. In addition, the model is applied to calculate the atmospheric refractive index structure constant of microwave based on the meteorological parameter actually measured in a tunnel environment. The result indicates that humidity has a more obvious effect on refractive index structure constant in the 2.4 GHz microwave band than temperature.%电磁波在大气中传输时会受到大气湍流的影响,湍流的强弱可以用折射率结构常数C 2n来表示.在2.4 GHz的微波环境下,重点研究了微波段空气中水汽压对大气折射率结构常数的影响.温湿度结构常数的计算选择湍流动能(turbulence kinetic energy,TKE)闭合方案,由耗散率方法求得,修正了干燥空气的归一化公式,在水平气流环境中构建了微波折射率结构常数的模型.结合隧道环境中实测的气象参数,采用该模型分析实验时的微波折射率结构常数,得到在2.4 GHz的微波环境下,湿度对折射率结构常数的贡献大于温度.

摘要： 本文利用风廓线雷达五个基本数据产品对南京地区一次春季对流云降水进行分析，发现在各数据资料上都有非常明显的特征，具体表现在：1)水平风场：降水发生前约30min 风场变完整，降水结束前约10min 风场完整性被破坏，在降水期间出现短时的低空急流且在两个小时内降水强度加强；2)垂直速度：降水发生前约30min 观测到垂直速度（以垂直向上速度为正）小于-4m/s，降水结束前约15min 观测到垂直速度大于-4m/s，同时垂直速度小于-4m/s 的高度层数与降水也有一定关系，在降水尾声高度层数随时间有规律地下落。不大于550m 的几个高度层垂直速度与降水量之间存在线性反相关，其中不大于300m 高度层两者之间能达到0.01 的特别显著线性反相关，且离地面高度越低，反相关性越好，即垂直负速度越小，降水强度越强；最小垂直负速度及其所在高度与降水量的变化也存在线性反相关，且具有一定的提前量，可见可利用这几个高度层的垂直速度和最小垂直负速度的变化来了解降水强度的变化；3)信噪比：降水发生前约 30min 最大信噪比大于0.4db，在整个降水过程中，最大信噪比都大于0.4db，15:15 降水结束，15:30 最大信噪比降到0.3db 。可见大于0.4db 信噪比的出现与降水的发生有一定相关性，且提前于降水出现；4) 速度谱宽：降水发生前谱宽有明显的增大，谱宽大于等于3m/s，且大于等于3m/s 的高度层超过5 个，和无降水有明显的差别；当降水结束前1h 左右，谱宽降到3m/s 以下，预示着降水的结束。450m-950m 几个高度层的速度谱宽与降水量之间存在线性相关性，其中550m-850m 之间高度层达到0.01 的特别显著线性相关，即速度谱宽越大，降水强度越强，从而可利用这几个高度上速度谱宽的变化来分析降水量的强度变化； 5)大气折射率结构常数C2n：降水发生前约45min 发现C2n大于-11，在降水快结束时，C2n值有明显地下降，在降水前约15min 发现C2n值降到-11 以下。可见大于等于-11 的C2n与降水发生有较好相关性，且与前几种数据相比，灵敏度有所提高，提前于降水发生的时间增加，同时对降水结束也有一定的提前量。总的来说，这些特征和降水的发生、发展、结束及降水强度都有密切的关系，且具有一定的提前量，对降水预报可能有很好的指示作用。

摘要： 本发明的氟化镁颗粒是含有至少一个氟化镁微粒的氟化镁颗粒，所述至少一个氟化镁微粒的每个都具有对被承载体进行承载的细孔。而且，所述至少一个氟化镁微粒是多个微粒，所述多个微粒中彼此相邻的微粒之间存在粒界空隙状细孔，粒界空隙状细孔是对所述被承载体进行承载的间隙。

摘要： 本发明提供一种低折射率膜形成用组合物，其即使单层涂布也具有优异的抗反射功能，且不对环境造成影响，该低折射率膜形成用组合物的特征在于，其包含(A)无机聚硅氮烷以及(B)从含硅氮烷的有机聚合物、含硅氧硅氮烷的有机聚合物、含脲硅氮烷的有机聚合物中选出的至少一种有机聚合物，(A):(B)的重量比为40:60～17:83。

摘要： 本发明的目的是提供调节折射率的方法，通过该方法，可有效地改变光学聚合物模制品的折射率，而无需复杂的步骤，例如预先氧化的步骤；并且该方法可用于制备光学器件，对光学器件赋予优异的透明度。本发明的另一个目的是提供用于该方法的光学折射率调制聚合物或光学折射率调制聚合物组合物。本发明涉及调节折射率的方法，其特征在于：用射线，例如紫外线照射下述光学折射率调制聚合物或含有该聚合物的组合物，以使乙烯基反应并由此产生密度改变，以便通过照射，产生0.005或更大的折射率增加(Δn)，所述聚合物为包括下述通式表示的丙烯酸乙烯基单体的一种或多种单体作为必要成分的聚合物，且所述聚合物在分子中残留有可自由基聚合的乙烯基侧链，CH

摘要： 本发明涉及一种零折射率波导结构，包括两块平行设置的金属平板；以及复合材料，设于金属平板之间且复合材料的表面与金属平板贴合，复合材料由至少两种具有不同介电常数的非金属材料在被传导波的传播方向上以最小重复单元周期排列形成，在被传导波的传播方向上，最小重复单元的长度小于被传导波的波长；其中，金属平板与复合材料形成的结构的至少一个方向上的介电常数处于零折射率材料介电常数的预设范围内。本发明还涉及一种零折射率材料的制备方法。

摘要： 本发明的氟化镁颗粒是含有至少一个氟化镁微粒的氟化镁颗粒，所述至少一个氟化镁微粒的每个都具有对被承载体进行承载的细孔。而且，所述至少一个氟化镁微粒是多个微粒，所述多个微粒中彼此相邻的微粒之间存在粒界空隙状细孔，粒界空隙状细孔是对所述被承载体进行承载的间隙。

摘要： 本发明提供一种低折射率膜形成用组合物，其即使单层涂布也具有优异的抗反射功能，且不对环境造成影响，该低折射率膜形成用组合物的特征在于，其包含(A)无机聚硅氮烷以及(B)从含硅氮烷的有机聚合物、含硅氧硅氮烷的有机聚合物、含脲硅氮烷的有机聚合物中选出的至少一种有机聚合物，(A):(B)的重量比为40:60～17:83。

摘要： 本发明提供用于形成低折射率膜的涂料、低折射率膜的制造方法以及低折射率膜。本发明的涂料能够形成兼具充分的低折射率功能和机械强度的低折射率膜。本发明的用于形成低折射率膜的涂料，其特征在于，包含二氧化硅粒子、结合在所述二氧化硅粒子表面上的金属醇盐和粘结剂成分。

摘要： 本发明的目的是提供调节折射率的方法，通过该方法，可有效地改变光学聚合物模制品的折射率，而无需复杂的步骤，例如预先氧化的步骤；并且该方法可用于制备光学器件，对光学器件赋予优异的透明度。本发明的另一个目的是提供用于该方法的光学折射率调制聚合物或光学折射率调制聚合物组合物。本发明涉及调节折射率的方法，其特征在于：用射线，例如紫外线照射下述光学折射率调制聚合物或含有该聚合物的组合物，以使乙烯基反应并由此产生密度改变，以便通过照射，产生0.005或更大的折射率增加(Δn)，所述聚合物为包括下述通式表示的丙烯酸乙烯基单体的一种或多种单体作为必要成分的聚合物，且所述聚合物在分子中残留有可自由基聚合的乙烯基侧链，CH

摘要： 本发明涉及一种零折射率波导结构，包括两块平行设置的金属平板；以及复合材料，设于金属平板之间且复合材料的表面与金属平板贴合，复合材料由至少两种具有不同介电常数的非金属材料在被传导波的传播方向上以最小重复单元周期排列形成，在被传导波的传播方向上，最小重复单元的长度小于被传导波的波长；其中，金属平板与复合材料形成的结构的至少一个方向上的介电常数处于零折射率材料介电常数的预设范围内。本发明还涉及一种零折射率材料的制备方法。

摘要： 本发明公开一种大气湍流折射率结构常数路径廓线近似测量方法。本方法把传输路径分成三段，即靠近收发端机A的一段、中间一段以及靠近收发端机B的一段，并用三个离散的随机相位屏来近似描述连续大气湍流。本方法通过测量双向传输信道的光波光强起伏和到达角起伏来获得各个随机相位屏的有效折射率结构常数，以此描述大气湍流折射率结构常数沿传输路径的大体变化特征，从而为光波大气传输工程系统设计提供参考。