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云和降水粒子的微波吸收（云和降水粒子的微波吸收）

102次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-07-18

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云和降水粒子的微波吸收指的是微波在云和降水中傳播時(shí)，能量被云和降水粒子所吸收的效應(yīng)。這種吸收效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致微波在云和降水中的衰減。需要注意的是，云和降水粒子的微波吸收效應(yīng)是有限的，它只會(huì)在微波頻率較低的情況下發(fā)生。在高頻微波中，云和降水粒子對(duì)于能量的吸收可以忽略不計(jì)。因此，當(dāng)我們需要使用微波進(jìn)行氣象觀測(cè)或通信時(shí)，需要考慮到云和降水對(duì)于微波的吸收效應(yīng)。如果需要在大氣中進(jìn)行長(zhǎng)距離的微波傳輸，我們需要選擇低頻的微波以減少能量的損失。總的來(lái)說(shuō)，云和降水粒子的微波吸收是一種重要的氣象效應(yīng)，它對(duì)于我們理解和利用微波在大氣中的傳播具有重要意義。

云和降水粒子的微波吸收

“云和降水粒子的微波吸收”指的是微波在云和降水中傳播時(shí)，能量被云和降水粒子所吸收的效應(yīng)。

正文

微波在云和降水中傳播時(shí)，能量被云和降水粒子所吸收的效應(yīng)。它是造成微波在云和降水中傳播時(shí)衰減的重要原因之一（見云和降水中的微波衰減）。電磁波作用在粒子上時(shí)，一部分能量被散射向四方（見云和降水粒子的微波散射），另一部分電磁能量被吸收而轉(zhuǎn)化成粒子的內(nèi)能。在波長(zhǎng)較大、粒子較小時(shí)，粒子對(duì)微波的散射作用很小，主要起吸收作用，而當(dāng)波長(zhǎng)較小和粒子較大時(shí)，粒子對(duì)微波除了吸收之外，還要考慮散射問(wèn)題。例如微波穿過(guò)較強(qiáng)的降水時(shí)，就要同時(shí)考慮吸收和散射的作用。

水云吸收　微波可以穿透無(wú)降水的云層，只是波長(zhǎng)越短，穿云能力越差。云層的吸收系數(shù)同頻率的平方成正比，同云中含水量也成正比，并且是云層溫度的函數(shù)，云層溫度低時(shí)，吸收量就比較大。故由云層對(duì)微波的吸收能力，可以推斷云中的含水量和溫度。水云的吸收系數(shù)αc1＝0.484wv2100·0122（291-T）-3分貝/公里，其中w為云中含水量（克/米3）,v為頻率（吉赫）,T為云中溫度(K)。如云中含水量為 1克/米3，在3厘米波段下，吸收系數(shù)約為0.1分貝/公里（0.023公里-1）。

冰云吸收　冰晶化的云層在微波波段的吸收，常可略而不計(jì)。當(dāng)云中含水量為 1克/米3時(shí)，冰云的吸收系數(shù)比水云的吸收系數(shù)小兩個(gè)量級(jí)。在云層上部的冰雹吸收作用不大；在云層下部的冰雹，由于直徑很大，且常常蒙有水層，吸收作用比較大。由于吸收和輻射有正比關(guān)系，因此在冰雹云上部，是弱輻射區(qū)，而其下部是強(qiáng)輻射區(qū)，上下有較大差異。

雨的吸收　一般情況下，在微波波段，雨的吸收作用較大。雨對(duì)微波的吸收和雨中含水量成正比，而且隨波長(zhǎng)減小而增大，故對(duì)一定波長(zhǎng)的微波來(lái)說(shuō)，這種吸收能力反映了雨的強(qiáng)弱。大氣及云雨的吸收特性，對(duì)于電信和大氣遙感是很重要的。在用大氣微波窗區(qū)（見大氣的微波吸收）波段通信時(shí)，必須考慮雨的影響，而且波長(zhǎng)越短，影響越大，應(yīng)更加重視。在大氣微波窗區(qū)波段，由于大氣吸收較弱，有較多的云雨信息可傳遞出來(lái)，因此可以利用大氣遙感的手段探測(cè)云雨的狀況。

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