[发明专利]一种电波射线上大气折射率计算方法

权利要求书

1.一种电波射线上大气折射率计算方法，其特征在于，包括：

(1)根据我国地理位置范围和无线电气象环境变化的特点，采用大气环境栅格技术将全国划分成1840个栅格，建立全国大气折射率剖面数据库；

(2)对于均匀的大气结构地区，只考虑大气折射率随高度的变化，将大气视为球面分层大气，利用直接探测法得到雷达所在地的大气剖面，并通过相同高度实测折射率的平移来获取电波射线任意位置的折射率；

(3)对于不均匀的大气结构地区以及下垫面复杂地区，采用三维大气剖面，当电波射线的开始位置是在雷达所在的栅格内，利用直接探测法得到雷达所在地的大气折射率剖面；当电波射线落到其他栅格内时，先计算出射线点的位置，然后再利用已建立的全国大气剖面模型数据库得到该射线点的大气折射率剖面，利用此折射率剖面进行计算，得到电波射线上的大气折射率。

2.如权利要求1所述的一种电波射线上大气折射率计算方法，其特征在于：全国大气折射率剖面数据库的建立是根据我国地理位置范围和无线电气象环境变化的特点，采用大气环境栅格技术将全国划分成1840个栅格，然后利用分段模型对大气折射率进行计算，其模型为：

其中，h₀为地面海拔高度，km；N₀为地面大气折射率；G为地面到1km高度的折射率梯度，1/km；N₁为地面1km高度上的大气折射率；N₉为海拔9km高度上的大气折射率；c为地面1km至海拔9km大气层的衰减系数，1/km；c₉为海拔9km以上高度大气层的衰减系数，1/km，下标0为区分作用，h表示目标指定的海拔高度，单位为km；

利用近20年全国大气探空数据对每个栅格按月份进行统计，各个探空站每天都有2次大气剖面实际探测数据，因此每个栅格内每月共有1200组探空数据，在这些数据中除去特殊天气外的数据后按式(1)进行统计，可得到1200组参数N_0i、G_i、c_i和c₉，再将所有参数进行回归统计，就可建立各个栅格内每个月的G与N₀、c与N₀、c₉与N₀之间的关系式，最后建立由栅格、地面高度h₀、月份、G与N₀、c与N₀、c₉与N₀的回归系数组成的全国大气折射率剖面数据库。

3.如权利要求2所述的一种电波射线上大气折射率计算方法，其特征在于：当栅格内没有探空数据时，选用相邻有探空站的四个栅格内的同时间数据，利用拉格朗日插值公式求得该栅格内的同时间大气剖面数据，这样就使得各个栅格内都具有大气剖面数据。