5.3.2 .Расчет затухания в туманах и пыли

Затухание волн миллиметрового диапазона описывается соотношением (28). На рис. 12 приведены рассчитанные зависимости коэффициента ослабле­ния от водности туманов при температурах частиц 273,16 и 283,16 К для длин волн 5 и 8 мм.

Повышение водности туманов в пределах 10^-3 - 43 г/м³ вызывает увеличе­ние β : 0,00265-114 и 0,00122-52,4 дБ/км на волнах 5 и 8 мм соответственно при температуре водяных частиц 273,16 К. С ростом температуры частиц ко­эффициенты ослабления несколько уменьшаются. Поскольку

Рис. 12.Зависимости коэффициента ослабления β от водности  облаков и туманов:

• t =273,16 К; - - - t =283,16 К

1-  =5 мм; 2 -  =8 мм

средняя водность туманов колеблется в пределах 0,1-0,3 г/м³, средний коэффициент ослабления при температуре частиц 273,16 К составляет 0,265-0,795 дБ/км и 0,122-0,361 дБ/км на волнах 5 и 8 мм соответственно.

Ослабление миллиметрового излучения в туманах определяется зачастую метеорологической дальностью видимости S_М. Для нахождения соответствия между дальностью видимости и водностью можно использовать сведения о ве­личине коэффициента ослабления и дальности видимости на волне 0,55 мкм. За исходные данные примем β =16,5 км^-1 на волне 0,55 мкм при  =6,3-10^-2 г/м³ для модели С 1[1]. Результаты расчетов водности, а также коэффициентов ос­лабления на волнах 0,55 мкм, 5 мм и 8 мм в зависимости от дальности видимо­сти приведены в табл.16.

Для районов Арктики, например, наиболее вероятно (см.рис. 10) появление туманов с дальностью видимости 0,1-0,2 км. Для них коэффициент ослабления составляет 0,392-0,192 дБ/км на волне 5 мм и 0,187-0,0915 дБ/км на волне 8 мм.

Для расчетов ослабления волн миллиметрового диапазона в атмосферной пыли пригодны выражения (16)-(20),(28).Ниже приведены результаты расче­тов, выполненные при следующих исходных данных: длина волны  =5 мм и  =8 мм, температура t =273,16; 283,16; 293,16 К, плотность воды ₀ =1 г/см³, плотность частиц песчаной пыли ₀ =1,4 г/см³, относительный объем частиц V =7,110^-6, влажность частиц пыли от q =0 до q =0,9 с шагом 0,15, фактор формы частиц от g=l,05 до g=2,05 с шагом 0,2. На рис.13-18 представлены зависи­мости коэффициента ослабления β от влажности q для разного фактора формы g частиц пыли.

Таблица 16

Зависимости ослабления от метеорологической дальности видимости

Sm , км	βосл, ,км-1 ( =0,55 мм)	 , г/м3	βосл ,дБ/км ( =5 мм)	βосл ,дБ/км ( =8 мм)
0,027-0,05	145-78	0,553-0,298	1,45-0,789	0,694-0,372
0,051-0,1	76,6-39	10,292-0,149	0,77-0,392	0,365-0,187
0,1-0,2	39,1-19,1	0,149-0,073	0,392-0,192	0,187-0,0915
0,2-0,3	19,1-13	0,073-0,0497	0,192-0,13	0,0915-0,0621
0,3-0,4	13-9,77	0,0497-0,0372	0,13-0,098	0,0621-0,0466
0,4-0,5	9,77-7,8	0,0372-0,0297	0,098-0,0772	0,0466-0,0374
0,5-0,6	7,8-6,5	0,0297-0,0247	0,0772-0,065	0,0374-0,031
0,6-0,7	6,5-5,6	0,0247-0,0214	0,065-0,0543	0,031-0,0268
0,7-0,8	5,6-4,9	0,0214-0,0187	0,0543-0,0492	0,0268-0,0235
0,8-0,9	4,9-4,34	0,0187-0,0165	0,0492-0,0434	0,0235-0,0207
0,9-1	4,34-3,91	0,0165-0,0149	0,0434-0,0392	0,0207-0,0187
1	3,91	0,0149	0,0392	0,0187

Рис.13 Зависимости коэффициента Рис.14 Зависимости коэффициента

поглощения β от влажности пыли q поглощения β от влажности пыли q и фактора формы частиц g при и фактора формы частиц g при температуре t=273,16 К и длине температуре t=273,16 К и длине волны волны

 =5 мм:  =8 мм:

1- g=l; 2- g=l,45; 3- g=2,05 1- g=l; 2- g=l,45; 3- g=2,05

Рис.15. Рис. 16.

Зависимости коэффициента поглощения β от влажности пыли q и фактора формы частиц g при температуре t=283,16 К и длине волны:

 =5 мм:  =8 мм:

1- g=l; 2- g=l,45; 3- g=2,05 1- g=l; 2- g=l,45; 3- g=2,05

Рис. 17. Рис. 18.

Зависимости коэффициента поглощения β от влажности пыли q и фактора формы частиц g при температуре t=293,16 К и длине волны:

 =5 мм:  =8 мм:

1- g=l; 2- g=l,45; 3- g=2,05 1- g=l; 2- g=l,45; 3- g=2,05

С ростом влажности коэффициент ослабления увеличивается и при опре­деленном значении q достигает максимума. Это значение определяется соот­ношением вещественной и мнимой частей диэлектрической проницаемости ' и '' , зависимости которых от влажности пыли приведены на рис. 19,20.

Рис.19. Рис.20.