Onormal förökning
Onormal utbredning (ibland förkortad till anaprop eller anoprop ) innefattar olika former av radioutbredning på grund av en ovanlig fördelning av temperatur och luftfuktighet med höjden i atmosfären. Även om detta inkluderar utbredning med större förluster än i en standardatmosfär, är det i praktiska tillämpningar oftast menat att hänvisa till fall då signalen utbreder sig bortom normal radiohorisont.
Onormal spridning kan orsaka störningar på VHF- och UHF-radiokommunikation om fjärrstationer använder samma frekvens som lokala tjänster. Analog tv-sändning via radio kan till exempel störas av fjärranslutna stationer på samma kanal, eller uppleva förvrängning av sända signaler som spöker) . Radarsystem kan ge inexakta avstånd eller bäring till avlägsna mål om radarns "stråle" böjs av utbredningseffekter. Radiohobbyister utnyttjar dock dessa effekter i TV och FM DX .
Orsaker
Lufttemperaturprofil
Det första antagandet om förutsägelsen av utbredning av en radiovåg är att den rör sig genom luft med temperatur som sjunker med en standardhastighet med höjden i troposfären . Detta har effekten av att något böja (bryta) vägen mot jorden, och står för ett effektivt avstånd som är något större än det geometriska avståndet till horisonten. Varje variation av denna skiktning av temperaturer kommer att modifiera den väg som följer av vågen. Ändringar av banan kan delas upp i super- och underbrytning :
Super brytning
Det är mycket vanligt att temperaturinversioner bildas nära marken, till exempel luftkylning på natten medan den förblir varm i luften. Detta händer lika högt när en varm och torr luftmassa åsidosätter en svalare, som i sänkningen uppe på grund av att ett högt tryck intensifieras. Luftens brytningsindex ökar i båda fallen och EM-vågen böjer sig mot marken istället för att fortsätta uppåt.
Vid ytbasinversion kommer strålen så småningom att träffa marken och en del av den kan reflekteras tillbaka mot sändaren. I övre luftinversion kommer böjningen att begränsas till det inblandade skiktet men böjningen kommer att förlänga strålens bana, eventuellt bortom den vanliga transmissionshorisonten.
Atmosfärisk kanal
När inversionen är mycket stark och ytlig, fångas EM-vågen i inversionsskiktet. Strålen kommer att studsa många gånger inuti lagret som i en vågledare . I ytbaserad kanalisering kommer strålen att träffa marken många gånger, vilket orsakar returekon på regelbundna avstånd mot sändaren. I förhöjda kanaler kan transmissionen utökas till mycket stora avstånd.
Under brytning
Å andra sidan, om luften är instabil och kyls snabbare än standardatmosfären med höjd, är vågen högre än förväntat och kan missa den avsedda mottagaren.
Andra orsaker
Andra sätt anomal utbredning registreras på är genom troposcatters som orsakar oregelbundenheter i troposfären , spridning på grund av meteorer , brytning i jonosfärens joniserade områden och skikt av jonosfären och reflektion från jonosfären.
Slutligen har flervägsutbredning nära jordens yta flera orsaker, inklusive atmosfärisk kanalisering, jonosfärisk reflektion och brytning, och reflektion från vattenkroppar och markbundna objekt som berg och byggnader.
I radio
Onormal utbredning kan vara en begränsande faktor för utbredningen av radiovågor, speciellt superbrytningen. Reflektion över jonosfären är dock en vanlig användning av detta fenomen för att utöka signalens räckvidd. Andra multipla reflektioner eller brytningar är mer komplexa att förutsäga men kan fortfarande vara användbara.
Radar
Radarekons position beror starkt på standardsänkningen av temperaturhypotesen. Den verkliga atmosfären kan dock skilja sig mycket från normen. Anomalous Propagation (AP) hänvisar till falska radarekon som vanligtvis observeras när lugna, stabila atmosfäriska förhållanden, ofta förknippade med superbrytning i en temperaturinversion , riktar radarstrålen mot marken. Bearbetningsprogrammet kommer då felaktigt att placera returekon på den höjd och avstånd som de skulle ha varit under normala förhållanden.
Denna typ av falsk retur är relativt lätt att upptäcka på en tidsslinga om det beror på nattkylning eller marin inversion då man ser mycket starka ekon utvecklas över ett område, sprider sig i storlek i sidled, inte rör sig men varierar mycket i intensitet med tiden. Efter soluppgången försvinner inversionen gradvis och området minskar i motsvarande grad. Invertering av temperatur finns alltför framför varma fronter och runt åskväders kalla pool. Eftersom nederbörd förekommer under dessa omständigheter, blandas de onormala fortplantningsekonen med riktigt regn och/eller intressanta mål, vilket gör dem svårare att separera.
Onormal förökning skiljer sig från jordklotter , havsreflektioner ( havsklotter ), biologisk avkastning från fåglar och insekter, skräp, agnar , sandstormar , vulkanutbrottsplymer och andra meteorologiska fenomen utan nederbörd. Mark- och havsklotter är permanent reflektion från fasta områden på ytan med stabila reflekterande egenskaper. Biologisk spridare ger svaga ekon över en stor yta. Dessa kan variera i storlek med tiden men inte mycket i intensitet. Skräp och agnar är övergående och rör sig i höjd med tiden. De indikerar alla något som faktiskt finns där och som antingen är relevant för radaroperatören och/eller lätt förklarligt och teoretiskt kan reproduceras. AP i betydelsen radar är i dagligt tal känd som "skräp" och markskräp som "skräp". [ citat behövs ]
Dopplerradar och Puls-Doppler radar extraherar målens hastigheter. Eftersom AP kommer från stabila mål är det möjligt att subtrahera reflektionsdata med en nollhastighet och rensa radarbilderna. Mark, havsklotter och energispetsen från solnedgången kan särskiljas på samma sätt men inte andra artefakter . Denna metod används i de flesta moderna radarer, inklusive flygtrafikledning och väderradar .