051015202530354057102030Elevation A

0
5
10
15
20
25
30
35
40
5
7
10
20
30
Elevation Angle (degrees)

Exhibit 1.3.1-2
Total path gaseous attenuation versus frequency for elevation angles from 5 to 30 degrees.
Location: Washington DC.

1-75
Section01R1.doc
1/22/2005

1-76
Section01R1.doc
1/22/2005
1.3.2 Clouds, Fog

Although rain is the most significant hydrometer affecting radiowave propagation, the influence
of clouds and fog can also be present on an earth-space path. Clouds and fog generally consist
of water droplets of less than 0.1 mm in diameter, while raindrops typically range from 0.1 mm
to 10 mm in diameter. Clouds are water droplets, not water vapor, however the relative humidity
is usually near 100 % within the cloud. High-level clouds, such as cirrus, are composed of ice
crystals which do not contribute substantially to radiowave attenuation but can cause
depolarization effects (see Section 1.3.4).

Attenuation due to fog is typically not significant for frequencies less than about 100 GHz. The
liquid water density in fog is typically about 0.05 g/m3 for medium fog (visibility of the order of
300 m) and 0.5 g/m3 for thick fog (visibility of the order of 50 m).

The average liquid water content of clouds varies widely, ranging from 0.05 to over 2 g/m3.
Peak values exceeding 5 g/m3 have been observed in large cumulus clouds associated with
thunderstorms, however peak values for fair weather cumulus are generally less than 1 g/m3.
Exhibit 1.3.2-1 summarizes the concentration, liquid water content, and droplet diameter for a
range of typical cloud types.



Cloud Type

Concentration
(no/cm3)


Liquid Water
(g/ m3)

Average Radius
(microns)
Fair-weather cumulus 300 0.15 4.9
Stratocumulus 350 0.16 4.8
Stratus (over land) 464 0.27 5.2
Altostratus 450 0.46 6.2
Stratus (over water) 260 0.49 7.6
Cumulus congestus 2-7 0.67 9.2
Cumulonimbus 72 0.98 14.8
Nimbostratus 330 0.99 9.0

Exhibit 1.3.2-1
Observed Characteristics of Typical Cloud Types
[Source: Slobin (1982)]


1.3.2.1 Specific Attenuation for Cloud Attenuation

The specific attenuation within a cloud or fog can be written as:

km/dBMcc κ=γ (1.3.2.1-1)
where:
γc is the specific attenuation of the cloud, in dB/km,
κc is the specific attenuation coefficient, in (dB/km)/(g/m3), and
M is the liquid water density in g/m3.

The small size of cloud and fog droplets allows the Rayleigh approximation to be employed in
the calculation of specific attenuation. This approximation is valid for radiowave frequencies up
to about 100 GHz. A mathematical model based on Rayleigh scattering, which uses a double-Debye model for the dielectric permittivity ε( f ) of water, can be used to calculate the value of
κc for frequencies up to 1000 GHz:

)m/g/()km/dB()1(
f819.0 3
2''c η+ε=κ (1.3.2.1-2)
where f is the frequency in GHz, and:
''
'2
ε
ε+=η (1.3.2.1-3)
The complex dielectric permittivity of water is given by:

⎥⎦
⎤
⎢⎣
⎡
⎟⎠
⎞
⎜⎝
⎛+
ε−ε+
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟⎠
⎞
⎜⎝
⎛+
ε−ε=ε 2
ss
21
2
pp
10''
f
f1f
)(f
f
f1f
)(f)f( (1.3.2.1-4)
22
s
21
2
p
10'
f
f1
)(
f
f1
)()f( ε+
⎥⎦
⎤
⎢⎣
⎡
⎟⎠
⎞
⎜⎝
⎛+
ε−ε+
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟⎠
⎞
⎜⎝
⎛+
ε−ε=ε (1.3.2.1-5)
where:
51.3
48.5
1T
3003.1036.77
2
1
0
=ε
=ε
⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ −+=ε
(1.3.2.1-6)

with T the temperature, in K.

The principal and secondary relaxation frequencies are:

1-77
Section01R1.doc
1/22/2005
GHz1T
3002941T
30014209.20f
2
p ⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ −+⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ −−= (1.3.2.1-7)

GHz1T
3001500590fs ⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ −−= (1.3.2.1-8)

Exhibit 1.3.2-2 shows the values of the specific attenuation Kc at frequencies from 5 to 200 GHz
and temperatures between –8° C and 20° C.
FIGURE 1
Specific attenuation by water droplets at various
temperatures as function of frequency
Specific attenuation coefficient, Kl ((dB/km) / (g/m³))
0.01
0.02
0.05
0.1
0.2
0.5
1
2
5
10
0840-01
510 20 50 100
0° C
20° C
10° C
200
– 8° C
Frequency (GHz)
FIGURE 0840-01

Exhibit 1.3.2-2
Specific Attenuation for Clouds as a function of Frequency and Temperature
[Source ITU-R Rec. P.840-2 (1997)]

1.3.2.2 Total Cloud Attenuation


1-78
Section01R1.doc
1/22/2005
The total attenuation due to clouds, AT, can be

dBsin
LA cT θ
κ= (1.3.2.1-9)

determined from the the statistics of
where
θ is the elevation angle,
κc is the specific attenuation coefficient, in (dB/km)/(g/m3), and
L is the total columnar content of liquid water, in kg/m2 or, equivalently, in mm of
precipitable water.

Statistics of the total columnar content of liquid water may be obtained from radiometric
measurements or from radiosonde launches. In the absence of local measurements, the total

Kết quả (Việt) 1:

051015202530354057102030Vị góc (độ) Triển lãm 1.3.1-2 Tất cả đường dẫn khí suy giảm so với tần số góc độ cao từ 5 đến 30 độ. Địa điểm: Washington DC. 1-75 Section01R1.doc 1/22/2005 1-76 Section01R1.doc 1/22/2005 1.3.2 mây, sương mù Mặc dù mưa là phù kế quan trọng nhất ảnh hưởng đến tuyên truyền radiowave, ảnh hưởng đám mây và sương mù cũng có thể được trình bày trên một con đường không gian trái đất. Đám mây và sương mù nói chung bao gồm của những giọt nước của ít hơn 0,1 mm đường kính, trong khi giọt mưa thường nằm trong khoảng từ 0,1 mm để 10 mm đường kính. Đám mây có những giọt nước, không phải là hơi nước, Tuy nhiên Độ ẩm tương đối thường là gần 100% trong các đám mây. Đám mây cao cấp, chẳng hạn như cirrus, được cấu tạo từ băng tinh thể mà không đóng góp đáng kể cho sự suy giảm radiowave nhưng có thể gây ra hiệu ứng depolarization (xem phần 1.3.4). Sự suy giảm do sương mù thường không phải là quan trọng cho tần số ít hơn khoảng 100 GHz. Các nước lỏng mật độ trong sương mù là thường về g/m3 0,05 cho vừa sương mù (khả năng hiển thị của yêu cầu của 300 m) và cách 0.5 g/m3 cho sương mù dày (visibility of the Order of 50 m). Nội dung nước lỏng trung bình của các đám mây khác nhau, từ 0,05 tới trên 2 g/m3. Cao điểm giá trị vượt quá 5 g/m3 đã được quan sát trong mây tích lớn liên quan đến trời, Tuy nhiên các giá trị cao điểm cho thời tiết công bằng cumulus nói chung là ít hơn 1 g/m3. Triển lãm 1.3.2-1 tóm tắt tập trung, hàm lượng nước lỏng và giọt đường kính cho một nhiều loại điển hình đám mây. Đám mây loại Tập trung (no/cm3) Nước lỏng (g / m3) Bán kính trung bình (micron) Fair-Weather cumulus 300 0,15 4.9 Stratocumulus 350 0,16 4.8 Stratus (trên đất) 464 0,27 5.2 Altostratus 450 0,46 6.2 Stratus (trong nước) 260 0.49 7.6 Cumulus congestus 2-7 0,67 9.2 Cumulonimbus 72 0,98 14.8 Mây vũ tầng 330 0.99 9.0 Triển lãm 1.3.2-1 Quan sát thấy các đặc điểm điển hình đám mây loại [Nguồn: Slobin (1982)] 1.3.2.1 sự suy giảm cụ thể cho đám mây suy giảm Sự suy giảm cụ thể trong một đám mây hoặc sương mù có thể được viết dưới dạng: κ km/dBMcc = γ (1.3.2.1-1) ở đâu: Γc là sự suy giảm cụ thể của các đám mây, trong dB/km, Κc là hệ số cụ thể suy giảm, trong (dB/km)/(g/m3), và M là mật độ nước lỏng trong g/m3. Kích thước nhỏ của đám mây và sương mù giọt cho phép xấp xỉ Rayleigh để được sử dụng trong tính toán cụ thể suy giảm. Xấp xỉ này là hợp lệ cho radiowave tần số lên đến khoảng 100 GHz. Một mô hình toán học dựa trên sự tán xạ Rayleigh, sử dụng một mô hình đôi-Debye cho cách điện permittivity ε (f) nước, có thể được sử dụng để tính toán giá trị của Κc cho tần số lên đến 1000 GHz: ) m/g / (() 1 km/dB))f819.0 32'' η c + ε = κ (1.3.2.1-2) trường hợp f là tần số trong GHz, và: ''' 2ΕΕ + = Η (1.3.2.1-3) Phức tạp permittivity cách điện nước được cho bởi: ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎟⎠⎞⎜⎝⎛+Ε−Ε +⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎟⎠⎞⎜⎝⎛+Ε−Ε = Ε 2SS212PP10''ff1f) (f.ff1f) (f) f ((1.3.2.1-4) 22s212p10'fF1)(fF1) () f (ε +⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎟⎠⎞⎜⎝⎛+Ε−Ε +⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎟⎠⎞⎜⎝⎛+Ε−Ε = Ε (1.3.2.1-5) ở đâu: 51,348.51T3003.1036.77210= Ε= Ε⎟⎠⎞⎜⎝⎛ −+=ε (1.3.2.1-6) với T nhiệt độ, thuộc K. Tần số thư giãn chính và thứ cấp là: 1-77 Section01R1.doc 1/22/2005 GHz1T3002941T30014209.20F2p ⎟⎠⎞⎜⎝⎛ −+⎟⎠⎞⎜⎝⎛ −− = (1.3.2.1-7) GHz1T3001500590fs ⎟⎠⎞⎜⎝⎛ −− = (1.3.2.1-8) Triển lãm 1.3.2-2 cho thấy giá trị của sự suy giảm cụ thể Kc ở tần số từ 5 đến 200 GHz và nhiệt độ khoảng từ –8 ° C đến 20 ° C. HÌNH 1Sự suy giảm cụ thể bởi những giọt nước tại khác nhaunhiệt độ như chức năng của tần sốHệ số cụ thể suy giảm, Kl ((dB/km) / (g/m³))0,010,020,050,10,20,512510lại-01510 20 50 1000° C20° C10° C200 -8° CTần số (GHz) HÌNH LẠI-01 Triển lãm 1.3.2-2 Suy giảm cụ thể cho đám mây như là một chức năng của tần số và nhiệt độ [Nguồn ITU-R vị P.840-2 (1997)] 1.3.2.2 tất cả đám mây suy giảm 1-78 Section01R1.doc 1/22/2005 Tất cả sự mong manh do đám mây, AT, có thể dBsinLA cT θΚ = (1.3.2.1-9) xác định từ các số liệu thống kê của nơi Θ là góc vị, Κc là hệ số cụ thể suy giảm, trong (dB/km)/(g/m3), và L là tất cả nội dung cột nước lỏng, trong kg/m2, hoặc tương đương, trong mm precipitable nước. Thống kê của tất cả nội dung cột nước lỏng có thể được lấy từ xác định tuổi đồng phép đo hoặc từ radiosonde ra mắt. Trong sự vắng mặt của các phép đo địa phương, tổng số

Kết quả (Việt) 2:

0
5
10
15
20
25
30
35
40
5
7
10
20
30
Elevation Góc nhìn (độ) Exhibit 1.3.1-2 Tổng số con đường suy giảm khí so với tần số cho các góc ngẩng 5-30 độ. Địa điểm:. Washington DC 1-75 Section01R1. doc 2005/01/22 1-76 Section01R1.doc 2005/01/22 1.3.2 Clouds, Fog Mặc dù mưa là tỷ trọng kế quan trọng nhất ảnh hưởng đến việc truyền sóng radio, ảnh hưởng của những đám mây và sương mù cũng có thể có mặt trên một con đường đất-không gian . Mây và sương mù thường bao gồm các giọt nước nhỏ hơn 0,1 mm đường kính, trong khi các giọt nước mưa thường dao động từ 0,1 mm đến 10 mm đường kính. Mây là giọt nước, không hơi nước, tuy nhiên độ ẩm tương đối thường gần 100% là trong các đám mây. Những đám mây cao cấp, chẳng hạn như ti, được cấu tạo từ băng tinh thể mà không đóng góp đáng kể vào sự suy giảm phát sóng vô tuyến nhưng có thể gây ra tác dụng khử cực (xem Phần 1.3.4). Sự suy giảm do sương mù thường là không đáng kể đối với tần số ít hơn khoảng 100 GHz . Các mật độ nước lỏng trong sương mù thường là khoảng 0,05 g / m3 cho sương mù trung bình (tầm nhìn của thứ tự của 300 m) và 0,5 g / m3 đối với sương mù dày (khả năng hiển thị thứ tự của 50 m). Hàm lượng nước trung bình chất lỏng của những đám mây rất khác nhau, dao động từ 0,05 đến hơn 2 g / m3. Đỉnh giá trị vượt quá 5 g / m3 đã được quan sát thấy trong các đám mây tích lớn kết hợp với giông bão, tuy nhiên giá trị cao nhất cho công bằng cumulus thời tiết nói chung là ít hơn 1 g / m3. Exhibit 1.3. 2-1 tóm tắt về nồng độ, hàm lượng nước lỏng, và đường kính giọt cho một loạt các loại mây tiêu biểu. Mây Loại Nồng (no / cm3) Nước lỏng (g / m3) Trung bình Radius (microns) Hội chợ thời tiết cumulus 300 0,15 4,9 tầng thấp 350 0.16 4.8 Stratus (trên đất) 464 0,27 5,2 Mây trung tầng 450 0,46 6,2 Stratus (trên mặt nước) 260 0,49 7,6 Cumulus congestus 2-7 0,67 9,2 tầng chồng 72 0,98 14,8 Mây vũ tầng 330 0.99 9.0 Exhibit 1.3.2-1 Đặc điểm quan sát của loại đám mây tiêu biểu [Nguồn: Slobin (1982)] 1.3.2.1 Suy hao cụ thể cho Cloud Attenuation Sự suy giảm cụ thể trong một đám mây hay sương mù có thể được viết như sau: km / dBMcc κ = γ (1.3.2.1-1) nơi: γc là sự suy giảm cụ thể của các đám mây, trong dB / km, κc là hệ số suy giảm cụ thể, trong (dB / km) / (g / m3), và M là mật độ nước lỏng trong g / m3. Kích cỡ nhỏ của điện toán đám mây và sương mù giọt cho phép Rayleigh xấp xỉ được sử dụng trong việc tính toán suy giảm cụ thể. Xấp xỉ này là hợp lệ cho các tần số sóng radio lên đến khoảng 100 GHz. Một mô hình toán học dựa trên tán xạ Rayleigh, trong đó sử dụng một mô hình Debye đôi cho ε permittivity điện môi (f) của nước, có thể được sử dụng để tính toán giá trị của κc cho tần số lên đến 1000 GHz: ) m / g / () km / dB () 1 ( 3 f819.0 2''c η + ε = κ (1.3.2.1-2) trong đó f là tần số trong GHz, và: '' '2 ε ε + = η (1.3.2.1- 3) Các permittivity điện môi phức tạp của các nước được đưa ra 2 ss 21 2 pp 10 '' f f1f ) (f f f1f ) (f) f ((1.3.2.1-4) 22 s 21 2 p 10 ' f f1 ) ( f f1 ) () f ( (1.3.2.1-5) nơi: 51,3 48,5 1T 3003.1036.77 2 1 0 = ε = ε ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ - + = ε (1.3.2.1-6) với T nhiệt độ, trong K. Hiệu trưởng và tần số thư giãn thứ cấp là: 1-77 Section01R1.doc 2005/01/22 GHz1T 3002941T 30014209.20f 2 p ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ - + ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ - = (1.3.2.1-7) GHz1T 3001500590fs ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ - = (1.3.2.1-8) Exhibit 1.3.2-2 cho thấy giá trị của sự suy giảm cụ thể Kc ở tần số 5-200 GHz và nhiệt độ giữa -8 ° C và 20 ° C. Hình 1 cụ thể suy giảm bởi những giọt nước khác nhau ở nhiệt độ là hàm của tần số hệ số suy giảm cụ thể, Kl ((dB / km) / (g / m³)) 0,01 0,02 0,05 0,1 0,2 0,5 1 2 5 10 0840-01 510 20 50 100 0 ° C 20 ° C 10 ° C 200 - 8 ° C Tần số (GHz) HÌNH 0840-01 Exhibit 1.3.2-2 Attenuation cụ thể cho Clouds như một hàm của tần số và nhiệt độ [Nguồn ITU-R Rec P.840-2 (1997). ] 1.3.2.2 Tổng Mây Attenuation 1-78 Section01R1.doc 2005/01/22 Tổng suy giảm do những đám mây, AT, có thể dBsin LA CT q k = (1.3.2.1-9) xác định từ số liệu thống kê của nơi θ là góc ngẩng, κc là hệ số suy giảm cụ thể, trong (dB / km) / (g / m3), và L là tổng hàm lượng cột của nước lỏng, kg / m2 hoặc tương đương, trong mm của nước ngưng kết. Thống kê tổng số nội dung theo từng cột nước ở dạng lỏng có thể thu được từ phóng xạ đo hoặc từ vụ phóng radiosonde. Trong trường hợp không đo địa phương, tổng số