无线电波朝海面发射时,在海水表面会存在一种
电磁波传播模式,称为地波(GroundWave)是一种表面波(SurfaceWave),因此
高频地波雷达也叫做高频表面波
雷达(HFSurfaceWaveRadar)。在中波和短波段海水表面的地波传播衰减很小,而且地波在一定程度上会沿着弯曲的地球表面传播,到达地平线以下很远的地方,即实现
超视距传播。因此利用地波超视距传播特性进行探测的高频地波雷达也称为地波
超视距雷达(Over-The-HorizonRadar),探测距离根据发射功率和频率的不同通常可达到200~500km。另外两种类型的超视距雷达分别是
天波超视距雷达和利用大气波导特征的微波雷达,前者通过电离层对高频无线电波的反射实现对数千公里外目标的探测,后者可以对一两百公里外的目标进行探测。地波雷达海况探测的基础类似于晶格对X射线的Bragg散射,如图1所示,从左上方入射的两条射线(相同波源)被原子散射,在特定的观察方向上,如果两条射线的波程差为2的整数倍,那么将会观察到亮条纹;如果波程差比2的整数倍多,那么两射线能量相消,观察到的是暗条纹。
参数分布信息 由于各类物理、化学过程的作用,海面上总是有海流存在,海流作为海水的整体运动,会在上面所说的由波浪传播相速度所导致的较大固定频移的基础上再附加一个由流速所导致的微小频偏,这个附加频偏对左、右Bragg峰的影响是相同的:远离雷达的流速分量使左、右Bragg峰均向负频率方向偏移,接近雷达的流速分量使它们向正频率方向偏移。地波雷达就是通过测量这个附加频偏从而获知海面海流速度的。当然一部雷达只能测量到海流的径向分量,要获得矢量海流,要么用两部以上的雷达从不同方向探测,要么就需要结合
海洋动力学模型进行推算。