毫米波非大气窗口波段在水凝体中传播特性研究(3)
第三章 研究云雾中的衰减特性。经查阅知毫米波在云中的衰减是粒子大小分布、密度、温度、折射率、波长、云稀疏的复杂函数。由于研究时间有限，本文没有详细的介绍每一个因素对衰减的影响。本文只对云进行了分类，并据此对数据进行分类，分析数据。因为云雾的主要成分是水，因此根据水的介电特性利用德拜公式计算出介电常数，从而计算的衰减的近似值。另外，关于云雾中的衰减，有五中经验计算公式，本文也将对其进行简单的描述。最后，对此情况下的衰减进行仿真。
第四章 研究降雨对毫米波传播的衰减特性。首先，根据雨滴的大小和降雨的激烈程度对雨进行分类，为雨滴建立衰减模型。由于雨的成分是水，因此本文也将对水的介电特性进行简单阐述，包括德拜公式和双德拜公式。接下来，根据模型对降水中的衰减进行计算并进行仿真。
第五章 研究雪对毫米波的衰减特性。前提要研究雪粒的尺寸分布、几何形状及复介电常数。在本文的研究中，假定雪花为球形雪粒。首先，建立降雪衰减的模型，并将雪分为干雪和湿雪两类，最后计算的雪的衰减率并进行matlab仿真。
第吹冰章 对大气复合衰减进行阐述。本部分综合以上各个因素，对大气复合衰减进行研究。并结合雷达方面的实际应用展开讨论。
2 晴空大气下的衰减特性
晴空大气下的衰减分两类进行讨论。一类是近地面水平路径的衰减，另一类是地面倾斜路径的衰减。下面便根据此分类分别进行讨论。
2.1 大气的物理概况
在大气层中90km以内，水蒸气是受大气环境和时间变化影响比较大的，其他成分的基本组成是相对稳定的。根据现在的地理学理论，大气的主要组成成分是氮气和氧气，两者分别占大气总体积的76.08%和20.964%，标准大气的分子量29.9644，标准大气压强1.013Kpa，干燥空气密度1.225Kg/ m3 。气中还存在着氢气、二氧化碳、氖等气体元素。由于它们加一块占气体体积的比例不到1%，所以，他们造成的衰减忽略不计。
大气压强和密度都可看做随着高度增加呈现指数曲线变小。根据大气绝对温度随着高度的变化呈现周期变化的规律，人们把大气分成对 流 层、平 流层、中间 层、热 电离 层。
标准大气是能反映某地区垂直方向上气温、气压、湿度等近似平均分布的一种大气模式。它能粗略的反映中纬度地区大气多年来的平均状况，并得到国际组织的承认。
2.2 MPM模型简介
MPM模型[1]，即毫米波传播模型，是用来预测1000GHz以内中性大气功率衰 减系 数和延 迟效 应的复数形式折 射 率的宽带模型。是由毫米波遥感领域的著名学者HansJ.liebe在1985年提出，并根据理实验研究进行修正的。该模型主要用于干燥空气、水蒸气、悬浮液滴和雨等天气条件下。该模型的优点是能够对不同的天气条件进行模拟，并得到误差较小的值，因此，研究者大多数采用此模型。
MPM模 型由44个氧 气分子和30个水分子的线 谱、水 蒸 气远 翼 吸 收谱、干燥空气的非 谐 振 谱、悬 浮液 滴及雨的折 射谱组成。MPM的输入变量如表2.1
表2.1 MPM模型的输入参量
MPM输入参量 符号 有效范围 煤质
大气压强 P 0.00001~120Kpa 潮湿空气
热力学温度 T -50~50度
相对湿度 U 0~100%RH
气溶胶参考密度 wp (RH80%) 0~1mg/m3 雾霾（气溶胶）
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