Hispanopedia WikiLa propagación anómala (a veces abreviada como anaprop o anoprop ) [ 1 ] incluye diferentes formas de propagación de radio debidas a una distribución inusual de temperatura y humedad con la altura en la atmósfera. [ 2 ] Si bien esto incluye la propagación con mayores pérdidas que en una atmósfera estándar, en aplicaciones prácticas se refiere con mayor frecuencia a los casos en que la señal se propaga más allá del horizonte radioeléctrico normal.
La propagación anómala puede causar interferencias en las comunicaciones de radio VHF y UHF si las estaciones distantes utilizan la misma frecuencia que los servicios locales. Por ejemplo, la transmisión de televisión analógica por aire puede verse interrumpida por estaciones distantes en el mismo canal, o experimentar distorsión de las señales transmitidas (efecto fantasma) . Los sistemas de radar pueden producir distancias o rumbos inexactos hacia objetivos distantes si el haz del radar se desvía por efectos de propagación. Sin embargo, los radioaficionados aprovechan estos efectos en la recepción de señales de TV y FM a larga distancia (DX) .
Causas
perfil de temperatura del aire
La primera suposición de la predicción de la propagación de una onda de radio es que se mueve a través del aire con una temperatura que disminuye a una tasa estándar con la altura en la troposfera . Esto tiene el efecto de curvar ligeramente (refractar) la trayectoria hacia la Tierra y explica un alcance efectivo ligeramente mayor que la distancia geométrica al horizonte. Cualquier variación en esta estratificación de temperaturas modificará la trayectoria seguida por la onda. [ 2 ] Los cambios en la trayectoria se pueden separar en superrefracción y subrefracción : [ 3 ]
Superrefracción
Es muy común que se formen inversiones térmicas cerca del suelo, por ejemplo, que el aire se enfríe por la noche mientras permanece cálido en las capas superiores. Esto también ocurre en las capas superiores cuando una masa de aire cálido y seco se superpone a una más fría, como en el caso de la subsidencia en altura causada por la intensificación de la alta presión. En ambos casos, el índice de refracción del aire aumenta y la onda electromagnética se desvía hacia el suelo en lugar de continuar ascendiendo.
En la inversión de superficie, el haz finalmente impactará contra el suelo y una parte de él podrá reflejarse de vuelta hacia el emisor. En la inversión de capas superiores de la atmósfera, la desviación se limitará a la capa involucrada, pero extenderá la trayectoria del haz, posiblemente más allá del horizonte de transmisión habitual.
conducto atmosférico
Cuando la inversión es muy fuerte y poco profunda, la onda electromagnética queda atrapada dentro de la capa de inversión. El haz rebotará muchas veces dentro de la capa, como en una guía de ondas . En conductos superficiales, el haz impactará contra el suelo varias veces, provocando ecos de retorno a distancias regulares hacia el emisor. En conductos elevados, la transmisión puede extenderse a distancias muy grandes.
Subrefracción
Por otro lado, si el aire es inestable y se enfría más rápido que la atmósfera estándar con la altura, la onda es más alta de lo esperado y puede no llegar al receptor previsto.
Otras causas
Otras formas en que se registra la propagación anómala son mediante troposcadores que causan irregularidades en la troposfera , dispersión debida a meteoros , refracción en las regiones y capas ionizadas de la ionosfera y reflexión de la ionosfera. [ 3 ]
Finalmente, la propagación multitrayecto cerca de la superficie terrestre tiene múltiples causas, entre ellas la conducción atmosférica, la reflexión y refracción ionosférica, y la reflexión en masas de agua y objetos terrestres como montañas y edificios.
En la radio
La propagación anómala puede ser un factor limitante para la propagación de ondas de radio, especialmente la superrefracción. Sin embargo, la reflexión en la ionosfera es una aplicación común de este fenómeno para extender el alcance de la señal. Otras reflexiones o refracciones múltiples son más complejas de predecir, pero aun así pueden resultar útiles.
Radar
La posición de los ecos de radar depende en gran medida de la hipótesis estándar de disminución de la temperatura. Sin embargo, la atmósfera real puede variar considerablemente respecto a la norma. La propagación anómala se refiere a los ecos de radar falsos que se observan habitualmente cuando las condiciones atmosféricas tranquilas y estables, a menudo asociadas con la superrefracción en una inversión térmica , dirigen el haz de radar hacia el suelo. El programa de procesamiento colocará entonces erróneamente los ecos de retorno a la altura y distancia que habrían tenido en condiciones normales. [ 4 ]
Este tipo de falso retorno es relativamente fácil de detectar en un bucle temporal si se debe al enfriamiento nocturno o a la inversión marina, ya que se observan ecos muy fuertes que se desarrollan sobre un área, extendiéndose lateralmente, sin moverse pero variando considerablemente en intensidad con el tiempo. Tras el amanecer , la inversión desaparece gradualmente y el área se reduce en consecuencia. También se produce una inversión de temperatura delante de los frentes cálidos y alrededor de la masa de aire frío de las tormentas . Dado que en esas circunstancias se produce precipitación, los ecos de propagación anómalos se mezclan con lluvia real o con objetos de interés, lo que dificulta su separación.
La propagación anómala es diferente del eco terrestre , las reflexiones oceánicas (eco marino), los retornos biológicos de aves e insectos, los escombros, las contramedidas electrónicas , las tormentas de arena , las columnas de erupción volcánica y otros fenómenos meteorológicos que no son precipitaciones. El eco terrestre y marino consiste en la reflexión permanente de áreas fijas en la superficie con características reflectantes estables. Los dispersores biológicos producen ecos débiles sobre una gran superficie. Estos pueden variar de tamaño con el tiempo, pero no mucho de intensidad. Los escombros y las contramedidas electrónicas son transitorios y cambian de altura con el tiempo. Todos ellos indican la presencia de algo que es relevante para el operador del radar o que es fácilmente explicable y teóricamente reproducible.
Los radares Doppler y los radares de pulso-Doppler extraen las velocidades de los objetivos. Dado que la propagación anómala proviene de objetivos estables, es posible restar los datos de reflectividad con velocidad nula y limpiar las imágenes del radar. El eco del suelo, el eco del mar y el pico de energía de la puesta del sol se pueden distinguir de la misma manera, pero no otros artefactos . [ 4 ] [ 5 ] Este método se utiliza en la mayoría de los radares modernos, incluidos los radares de control de tráfico aéreo y meteorológicos .
Véase también
Notas
- ↑ Peter Meischner (ed.), Radar meteorológico: principios y aplicaciones avanzadas , Springer Science & Business Media, 2005, ISBN 3540003282página 144
- 1 2 Organización Meteorológica Mundial . "Propagación anómala" . Eumetcal. Archivado del original el 24 de septiembre de 2015. Recuperado el 10 de septiembre de 2012 .
- 1 2 W.L.Patterson, CPHattan, GELindem, RAPaulus, HVHitney, KDAnderson, AEBarrios. Documento técnico 2648. Sistema de predicción de efectos refractivos para ingenieros (EREPS) Versión 3.0. Mayo de 1994. San Diego, CA
- 1 2 "Errores comunes en la interpretación del radar" . Environment Canada . Archivado del original el 30 de junio de 2006. Consultado el 23 de junio de 2007 .
- ↑ "Puestas de sol detectadas por radar desde Minnesota hasta Tennessee" . Servicio Meteorológico Nacional . Archivado del original el 6 de julio de 2007. Consultado el 23 de junio de 2007 .
- Propagación de radiofrecuencia
- Procesamiento de señales de radar
- meteorología por radar