【正文】 6——10420陸上小塊積云（英國(guó)）——463021045小塊信風(fēng)積云（夏威夷）1011152575濃積云3—61050100積雨云2—620100100地形云（夏威夷）513——3545層云（夏威夷）13——4524層積云（德國(guó)）1—4412350—由于云內(nèi)輻射傳輸過(guò)程對(duì)云的微物理結(jié)構(gòu)很敏感，要研究輻射傳輸過(guò)程和云物理過(guò)程的相互作用，必須要有包含全面詳細(xì)的描述云微物理過(guò)程的云模式和完整描述各種過(guò)程的輻射傳輸參數(shù)化模式，包含詳細(xì)微物理過(guò)程的積云模式可提供足夠詳細(xì)的云中水凝物粒子的尺度特征，用以描述其輻射過(guò)程的同時(shí)，由于積云過(guò)程中包括暖雨或冷雨的微物理過(guò)程，有利于進(jìn)一步研究輻射傳輸過(guò)程對(duì)云微物理過(guò)程的作用。積云性層積云(Sccu)云塊大小不一,呈灰白色或暗灰色,頂部有積云特征,由衰退的積云或積雨云展平而成。或雖無(wú)縫隙,但云之邊緣較明亮。堡狀高積云(Accas)云塊底部平坦,頂部突起成若干小云塔,類似遠(yuǎn)望之城堡.絮狀高積云(Acflo)云塊邊緣破碎,很像扯碎的棉花團(tuán)?；螂m然無(wú)縫隙,仍能辨察它的位置。蔽光高層云(Asop)云體較厚,呈灰色,底部可見(jiàn)明相間的條紋結(jié)構(gòu),日月被掩,不見(jiàn)其輪廓。纖維狀卷層云(Csfib)云幕的厚度不均勻,絲狀纖維組織明顯。卷云(Ciunc)云絲平行排列，類似逗點(diǎn)。云層中文學(xué)名（國(guó)際簡(jiǎn)寫(xiě)）俗稱主要云狀中文學(xué)名（國(guó)際簡(jiǎn)寫(xiě)）主要特征高云(云底高度6000米以上)卷云(Ci)條云纖維狀卷云(Cifib)云絲分散，纖維結(jié)構(gòu)明顯，狀如亂絲、羽毛、馬尾等。在云霧研究中一般將云按形狀和形成系統(tǒng)來(lái)分，不同種類云的宏觀微觀的物理特性是不同的，其具體分類及主要特征見(jiàn)如下表。根據(jù)云的動(dòng)力學(xué)特征分類(層狀云、對(duì)流云和波狀云)等；除了這些分類之外，國(guó)際上對(duì)云還有一種通用的分類，.族極地（km）溫帶(km)熱帶(km)高云中云低云3—42—4地面—25—132—7地面—26—182—8地面—2高云（＞6千米）中云（2—6千米）低云（２千米）直展云積狀云積云狀卷積云Cccuf積云狀高積云Accuf積云Cu(碎積云)濃積云Cucong積雨云Cb波狀云卷積云Cc卷云Ci高積云Ac層積云Sc層狀云卷層云Cs高層云As層云St雨層云Ns云的宏觀特征是把云作為一個(gè)整體來(lái)看的許多特征,如云的外貌、生命史,云內(nèi)的溫度、濕度、含水量和氣流分布等。低云包括積云（Cu）、積雨云（Cb）、層云（St）、層積云（Sc）、雨層云（Ns）、碎雨云（Fn）等六類,云底高度一般在2000米以下；中云包括高層云(As)和高積云(Ac)兩類,云底高度通常在2000～6000米之間；高云包括卷云(Ci)、卷層云(Cs)、卷積云(Cc)三類,云底高度通常在6000米以上。云是由半徑為幾微米到幾十微米的水滴和塵埃晶體組成的，其對(duì)電磁波的吸收和后向散射尤為嚴(yán)重。大氣層中含有懸浮的各種各樣的水汽和水顆粒分子以及由水和冰組成的云霧，云的形狀和分布是極為復(fù)雜多變的，由于各種云的云體情況不同,如云水含量、云滴譜的有效半徑等云層物理特性存在較大差異,因此不同云對(duì)電磁信號(hào)的吸收及后向散射差別較大。云的生成以借由絕對(duì)冷卻為主，例如暖濕氣流超越山嶺而被迫舉升。水汽雖為產(chǎn)生云的原因之一，但空氣不能迅速增加極多的水汽以使其飽和，因此產(chǎn)生云的先決條件就在于冷卻作用。如果溫度降得很低，在40度C以下，水汽就直接升華為冰晶，冰晶所依附的中心核為升華核，缺乏升華核則成為過(guò)冷水滴。水汽凝結(jié)成小水滴是附著在凝結(jié)核之上，最能發(fā)揮凝結(jié)核作用的是鹽和燃燒物的微粒。云隨著氣流的推移，時(shí)聚時(shí)散，云量過(guò)多水滴變大即以降雨、冰雹或下雪的方式回歸至地表。1 云的形成、種類及基本特性云的形成過(guò)程是地球上水文循環(huán)的一個(gè)環(huán)節(jié)。為了有效地傳播通信信號(hào)，就必須研究云對(duì)通信信號(hào)在各個(gè)不同狀況下的影響。當(dāng)電波的的波長(zhǎng)遠(yuǎn)大于云的直徑的時(shí)候，衰減主要由云的吸收引起。該模型適用范圍較大，一度成為人們普遍采用的標(biāo)準(zhǔn)，但隨著人們對(duì)電波傳播深度的研究，許多學(xué)者試圖從理論上得出解析解，80年代后期，并得到了云中電磁信號(hào)傳播近似的解析解[34]。為適應(yīng)新的通信領(lǐng)域的需求，大量學(xué)者使用實(shí)際測(cè)量的方法建立電波經(jīng)過(guò)云層時(shí)的傳播模型，其中比較成熟和適用范圍較廣的是OkumuraHata模型，見(jiàn)參考文獻(xiàn)[12]。大氣空間作為無(wú)線通信的主要傳輸環(huán)境，其對(duì)通信信號(hào)的影響已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題，主要原因在于大氣環(huán)境是瞬變且具有非常不穩(wěn)定的因素，大氣環(huán)境中的大氣分子、氣溶膠粒子以及云等各種介質(zhì)都會(huì)影響通信信號(hào)的傳輸質(zhì)量，一旦通信信號(hào)和這些介質(zhì)相互作用，必將導(dǎo)致通信信號(hào)的衰減。研究云對(duì)通信信號(hào)的影響對(duì)提高通信信號(hào)的傳輸質(zhì)量具有重要的意義。作為成分復(fù)雜，變化多樣的大氣，是移動(dòng)通信信號(hào)傳播的主要通道，云成分的復(fù)雜性和多變性是對(duì)通信信號(hào)傳輸質(zhì)量面臨的嚴(yán)重問(wèn)題，一方面云會(huì)吸收通信信號(hào)的能量，降低信號(hào)的傳輸質(zhì)量。[關(guān)鍵詞]通信信號(hào)；傳播損耗；散射理論；衰減Research on the propagation attenuation of signal of munication caused by cloudsLei QunXia(Grade08,Class1,Major electronic information science and technology, School of Physics and Telemunication Engineering, Shaanxi University of Technology, Hanzhong723000，Shaanxi)Tutor:Huang ChaoJunAbstract: Analyzing the basic characteristics of clouds, and the interaction mechanics between clouds and signal of munication is discussed, Based on Mie scattering theory, the scattering characteristical quantity of spherical particles in clouds action with electromagnetic signal are numerical calculated. Combining with the spectral distribution function of particles in clouds and using the experiment formula of propagation attenuation of electromagnetic signal in low atmospheric with clear sky, the author numerical calculating the attenuation of electromagnetic signal caused by several mon clouds. Meanwhile, based on Rayleigh scattering theory and bining with the experiment formula of attenuation coefficient of electromagnetic wave caused by clouds, the numerical results of attenuation of electromagnetic signal caused by clouds are given. The results which calculated by Mie theory and Rayleigh individually are pared and their difference is analyzed, this can provide conference and technology support for correct understand the propagation characteristics of electromagnetic signal through clouds. Key words:munication signals, propagation attenuation, scattering theory, attenuation目 錄引言 31 云的形成、種類及基本特性 3 3 4 42 通信信號(hào)與大氣粒子的相互作用 7 7 7 7 8 8 8 8 8 11 123 云對(duì)通信信號(hào)衰減的計(jì)算 15 相關(guān)參數(shù)的概念 15 18 18 20 Rayleigh散射的概念及特點(diǎn) 23 23 24 264 結(jié)語(yǔ) 27致謝 27參考文獻(xiàn) 28附錄外文翻譯 29引言隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，人類已經(jīng)進(jìn)入信息社會(huì)，各種信息的傳遞已成為主流話題，移動(dòng)通信作為現(xiàn)代人們之間交流和聯(lián)系的一種主要手段，已經(jīng)和人們的生活息息相關(guān)，如何提高移動(dòng)通信中的傳輸質(zhì)量就成為當(dāng)前移動(dòng)通信中急需解決的問(wèn)題。云對(duì)通信信號(hào)傳播損耗的研究[摘要]分析了云的基本特性，討論了云與通信信號(hào)的相互作用機(jī)理，基于Mie散射理論，數(shù)值計(jì)算了云中球形粒子對(duì)電磁信號(hào)散射的散射特征量；結(jié)合云粒子譜分布函數(shù)，利用低空中的晴空大氣對(duì)電磁波信號(hào)傳播損耗經(jīng)驗(yàn)公式，數(shù)值計(jì)算了幾種常見(jiàn)云對(duì)電磁信號(hào)的衰減。同時(shí)基于Rayleigh散射理論，結(jié)合云對(duì)電磁波衰減系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式，給出了云對(duì)電磁信號(hào)衰減的數(shù)值結(jié)果，并將所得結(jié)果與Mie散射計(jì)算的結(jié)果相比較，分析了兩者的差異，所得結(jié)果可為正確理解電磁信號(hào)在云中的傳輸特性提供參考和技術(shù)支持。移動(dòng)通信信號(hào)傳輸質(zhì)量的提高不僅取決于信號(hào)發(fā)射和接收裝置的性能，而且還取決于信號(hào)的傳輸環(huán)境。另一方面，云的分子和粒子會(huì)散射通信信號(hào)，改變通信信號(hào)的傳輸方向，影響信號(hào)的傳輸質(zhì)量。無(wú)線移的實(shí)質(zhì)是攜帶有用戶所需信息的電磁波經(jīng)過(guò)發(fā)射、傳輸最后被用戶接收，電磁波在傳輸過(guò)程中不可避免的會(huì)與各種介質(zhì)相互作用，一旦攜帶有用戶所需信息的電磁波與介質(zhì)相互作用，勢(shì)必會(huì)引起通信信號(hào)的各種衰減，從而影響通信質(zhì)量，因此研究通信信號(hào)的衰減特性對(duì)提高通信質(zhì)量具有重要的應(yīng)用價(jià)值。云對(duì)電波傳播的影響研究開(kāi)始與20世紀(jì)60年代美國(guó)國(guó)防部，他們不僅進(jìn)行了理論上的研究，而且也做了大量的實(shí)驗(yàn)工作，得到了大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，后來(lái)Chairls等人使用這些數(shù)據(jù)證實(shí)了一種理論傳播模型，該模型證明當(dāng)電波頻率低于200MHZ時(shí)，長(zhǎng)距離通過(guò)電波傳播主要是通過(guò)表面波進(jìn)行，后來(lái)由于寬帶數(shù)字通信的迅速發(fā)展，移動(dòng)通信的頻率主要在UFH頻段，這已經(jīng)不同于以前的通信模型。該模型是在東京城區(qū)和郊區(qū)通過(guò)大量樹(shù)林進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，對(duì)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析所得。本文主要研究云對(duì)通信信號(hào)的影響，云衰減是電波在云中傳播的時(shí)候由于云的吸收和散射而造成的影響。當(dāng)電波的波長(zhǎng)變小或云的直徑變大時(shí)，散射