無線電波在對流層中會有折射、反射、散射、超折射等各種傳播現象,而這些傳播 現象均與對流層折射率的變化有密切的關聯。因此,對於對流層折射率變化的了解 ,將會有助於對整個無線電信系統的了解。一般而言,對流層折射率N可以表為氣 象三要素─氣壓、溫度、濕度的函數。本論文即根據於此,首先藉由台灣地區15個 地面氣象測站1987∼1990四年的氣象資料,分析台灣地區地表折射率Ns 的長期變 化、以及其機率分配情形。分析的結果顯示,台灣地區地表折射率Ns 會有複雜的 變化,包括季節變化、一日變化以及地理位置(高度及經緯度)的變化等。這其中 又以季節變化、高度變化最大。最後本論文並根據其變化特性,應用一個稱作〝數 值地圖〞的方法來預測其變化。至於機率分配的分析結果則顯示,Ns 於某一段時 間內的機率分配大致可用常態分配去近似,但是其標準差則會隨時間地點而變。而 其中又以季節及高度的變化量較大。 另外,在論文也使用板橋、花蓮兩站1987∼1990四年的探空氣象資料分析台灣地區 折射指數梯度、地球有效半徑的變化及無線電波管的發生機率。由於資料的限制, 所以對於這三項本論文只作季節變化的統計分析。分析的結果顯示,折射指數梯度 、地球有效半徑以及無線電波管的發生機率,均有相當明顯的季節變化。就海平面 的折射指數負梯度來說,夏天約可高60個N單位/公里,而冬天則約為45個N單位 /公里左右。而地球有效半徑夏天約為11000 公里,冬天則約為9000公里左右。至 於無線電波管的發生機率則不只與季節、時刻有關,而且也與地理位置以及型態有 關。根據統計的結果顯示,通常波管的發生機率並不太高,除了夏天可達30﹪外, 其它季節則少有超過 5﹪的。 最後,本論文並使用射線理論來模擬不均勻大氣對平滑球面地球空間波傳輸損失的 影響。模擬的結果顯示不均勻大氣對近距離空間波傳輸損失的影響並不大,但隨著 距離的增加,不均勻大氣所造成的影響也會逐漸地加大。
|