Vol.42，No.1Feb.2023第42卷第1期2023年2月海洋技术学报JOURNALOFOCEANTECHNOLOGYdoi：10.3969/j.issn.1003-2029.2023.01.005蒸发波导环境中微波传播敏感性分析张琪，殷富宇（南京信息工程大学海洋科学学院，江苏南京210044）摘要：海洋蒸发波导是微波通信的优良天然信道，但微波信号在波导中传播时容易受气海环境因素变化的影响。本文采用扩展傅里叶幅度敏感性分析法（ExtendedFourierAmplitudeSensitivityTest，EFAST），分析了蒸发波导环境中微波传播路径损失对空气温度、海表温度、近海面风和相对湿度等气海环境因素变化的敏感性特点。敏感性分析结果呈现一种频率相关的频散特性，而信号极化方式影响较小。这4种环境因素中，相对湿度对路径损失的整体影响最大；在传播距离较近且高度较高的范围内近海面风速对传播的影响占据主导；空气温度和海表温度的敏感性大致相当；风速的影响是4种环境因素中最为复杂的，这也是在实际分析中需要额外重视的。本文对蒸发波导环境参数的敏感性分析结果对现场波导观测试验具有重要的参考意义，对敏感度高的环境参数可以考虑优先进行高时空分辨率观测。此外，在运用中尺度数值天气预报模式进行蒸发波导预报时，优先发展与敏感度高的气海参数有关的物理过程参数化方案，可以节约计算时间和资源。关键词：蒸发波导；微波传播；路径损失；扩展傅里叶敏感性分析法中图分类号：TN925文献标识码：A文章编号：1003-2029（2023）01-0040-13收稿日期：2022-07-08基金项目：国家自然科学基金资助项目（41906167）；电波环境特性及模化技术重点实验室基金资助项目（6142403190101）作者简介：张琪（1987—），男，博士，讲师，主要从事海洋环境信息智能感知研究。E-mail：qzhang@nuist.edu.cn蒸发波导是一种持续存在的、特殊的近海面大气结构，也是最为重要的一种大气波导类型，其成因主要是海水蒸发改变了近海面大气中湿度的垂直分布。具体来说，在大气海洋边界层底层内，海面蒸发使得海洋表面聚集了大量饱和水汽，而海洋上层空气中水汽则处于不饱和状态，水汽压自海表面随高度上升而降低，导致相对湿度也自海表面随高度锐减而形成较大的梯度变化，从而在近海面处形成了蒸发波导层结。目前对于蒸发波导的特性研究主要是利用基于海气通量算法的蒸发波导模型来进行[1-3]。该方法基于莫宁-奥普霍夫大气边界层相似理论，使用近海面某一已知高度上的大气参数和海表温度的平均测量值计算修正折射率的垂直分布。该方法所需的输入...
