¿Quién puede hablarme de onda larga, media, corta, ultralarga y ultracorta?
Según la escala espacio-temporal de ondas ultralargas, su relación de Ross Ro≈10-2 está más cerca de la condición de equilibrio cuasigeostrófico. En el modelo dinámico de ondas ultralargas, la ecuación de vorticidad (ver ecuación dinámica atmosférica) se puede simplificar a fD+βv=0, donde F es el parámetro de Coriolis, D es la divergencia, β es el parámetro de Rossby y V es la velocidad horizontal de la atmósfera. Esta fórmula muestra que para el movimiento a escala de onda ultralarga, el efecto de divergencia y el término β están casi equilibrados y, por lo tanto, tienen propiedades casi estables.
En la atmósfera real, las ondas ultralargas están controladas por grandes terrenos, fuentes de frío y calor terrestres y marinos, y retroalimentación de energía de ondas largas. Es casi estable dentro de una determinada zona geográfica, en marcado contraste con las ondas largas atmosféricas en movimiento. Las ondas ultralargas pueden considerarse uno de los antecedentes importantes de la situación de la circulación hemisférica, y el proceso de evolución meteorológica a medio y largo plazo está estrechamente relacionado con las ondas ultralargas.
Las ondas ultralargas son ondas de radio con una longitud de onda de 1 a 10 megametros (frecuencia 30-300 Hz). La pérdida de propagación de ondas ultralargas es pequeña, la capacidad de difracción es fuerte y la distancia de comunicación es larga; puede pasar por alto las estrellas espaciales y atravesar la ionosfera; generalmente tiene la capacidad de penetrar el agua de mar a una profundidad de 100 metros; Bajo tierra, la pérdida por absorción también es pequeña y no se ve afectada por influencias externas como explosiones nucleares y actividad solar. Adecuado para submarinos, barcos de larga distancia y comunicaciones subterráneas. Sin embargo, los equipos de comunicación de onda ultralarga son generalmente voluminosos, complejos, costosos y tienen altos costos operativos. Sólo son adecuados para comunicaciones unidireccionales entre estaciones costeras y submarinos. Debido a que el canal de onda ultralarga es muy estrecho y la velocidad de comunicación es muy baja, se necesitan unos 15 minutos para enviar un conjunto de señales de tres letras. En 1986, Estados Unidos construyó por primera vez un sistema de comunicación de onda ultralarga para comunicarse desde el continente con submarinos nucleares estratégicos que navegaban por los océanos del mundo.
Aplicación: dispositivo terapéutico de onda ultralarga, comunicación marítima de onda ultralarga.
2. Onda larga: 1. Onda larga electrónica
Se refiere a ondas de radio de 300 kHz a 30 kHz, con una longitud de onda de 1000 ~ 10000. Cuando se propagan ondas largas, tiene las ventajas de una propagación estable y un pequeño impacto de explosiones nucleares y perturbaciones atmosféricas. Se propaga principalmente en forma de ondas ionosféricas alrededor de la superficie terrestre, que pueden alcanzar de miles a decenas de miles de kilómetros. Además, puede propagarse a través de ondas terrestres en distancias cortas (entre 200 y 300 kilómetros). La intensidad del campo eléctrico en esta banda aumenta durante la noche que durante el día, y cuanto más corta es la longitud de onda, mayor es el aumento. La intensidad del campo eléctrico tiene poco impacto en los cambios estacionales; las condiciones de propagación se ven menos afectadas por las perturbaciones ionosféricas, la estabilidad es buena y no habrá cambios bruscos en la intensidad de recepción ni interrupciones repentinas de las comunicaciones. Adecuado para radiogoniometría, radionavegación, etc. Debido a que la onda larga requiere enormes equipos de antena, las estaciones de radio chinas no utilizan la banda de frecuencia de onda larga (LW), que se utiliza principalmente para comunicaciones submarinas y comunicaciones de barcos oceánicos. Por lo tanto, las radios domésticas generalmente no tienen la banda de onda larga (LW).
[Editar este párrafo] La diferencia entre ondas largas y ondas cortas
Las ondas largas (incluidas las ondas ultralargas) se refieren a ondas de radio con una frecuencia inferior a 300 kHz.
La onda media se refiere a ondas de radio con una frecuencia de 300 kHz ~ 3 MHz.
La onda corta se refiere a ondas de radio con una frecuencia de 3 ~ 30 MHz.
La onda ultracorta se refiere a ondas de radio con una longitud de onda de 1 ~ 10 m (frecuencia 30 ~ 300 mhz).
[Editar este párrafo] 2. Ondas meteorológicas largas
Las ondas largas se refieren a fluctuaciones con una longitud de onda de 3000 a 8000 km en la circulación atmosférica en el cinturón occidental de la troposfera media y superior. Es causada por el efecto de la fuerza de Coriolis que cambia con la latitud cuando el flujo de aire del oeste se altera de norte a sur (ver fluctuaciones atmosféricas). La onda larga tiene una vida útil de aproximadamente una semana y es una perturbación a gran escala en el cinturón occidental. Pertenece a un sistema meteorológico de escala planetaria y también se llama onda planetaria u onda de Rossby. Desde que se utilizaron radiosondas para la detección del clima a gran altitud en la década de 1920, la gente ha descubierto los cinturones occidentales y sus fluctuaciones que se mueven a gran altura en las regiones polares. J. Pierre Knies reconoció por primera vez que las ondas largas son un fenómeno hemisférico en 1937, y C-G Rossby estudió teóricamente las características de las ondas largas en 1939 y estableció la teoría de las ondas largas.
Esta teoría sentó las bases para el desarrollo posterior de la predicción numérica del tiempo. La aparición, el desarrollo, el movimiento y el cambio de ondas largas desempeñan un papel muy importante en la intensidad, dirección y velocidad de los sistemas de escala climática (como ciclones y frentes), así como en los cambios climáticos futuros. Por lo tanto, es uno de los sistemas importantes para la investigación de pronóstico de situaciones climáticas.
[Editar este párrafo] Características meteorológicas de las ondas largas
Las ondas largas tienen la estructura de valles fríos y crestas cálidas. En los mapas de superficie isobáricos de gran altitud (ver mapas meteorológicos), las fases de las ondas de temperatura y las ondas de altura son similares. La intensidad de las ondas largas aumenta con la altura y es más intensa en la tropopausa. La onda de temperatura de la onda larga en desarrollo tiende a retrasarse ligeramente con respecto a la onda de altura, y su fase generalmente se retrasa casi un cuarto de longitud de onda. Hay una advección cálida detrás de la cresta de onda larga y una advección fría detrás de la vaguada de onda larga. Esta es la razón principal del desarrollo de vaguadas y crestas de onda larga (ver inestabilidad dinámica atmosférica). Debido a que las ondas largas son ondas difusas, la energía de las ondas largas se propaga aguas abajo a una velocidad mayor que el movimiento ondulatorio aguas arriba del cinturón occidental. Por lo tanto, esta característica se puede utilizar para predecir la ubicación y la intensidad de ondas largas desde aguas arriba hasta aguas abajo. Cuando las crestas y valles de onda larga se desarrollan con fuerza, la amplitud continúa aumentando y el centro de alta presión que aparece en la cresta de onda larga a veces se separa de la cresta para formar una alta presión de bloqueo.
Las ondas largas y las cortas se pueden convertir entre sí. Cuando el campo de temperatura y el campo de presión están configurados adecuadamente (advección fría detrás de la vaguada y advección cálida detrás de la cresta), las ondas cortas pueden convertirse gradualmente en ondas largas; por el contrario, las ondas largas pueden debilitarse y dividirse en ondas cortas, y luego moverse hacia el este y; desaparecer.
[Editar este párrafo] Velocidad meteorológica de onda larga
En la troposfera media y superior, según la teoría de onda larga de Rossby, la velocidad de onda larga C es C =υ-βλ2/4π2 .
Donde ω es la velocidad básica del viento zonal, β =2ωcosφ/re es el parámetro de Rossby, λ es la longitud de onda, RE es el radio de la Tierra, ω es la velocidad angular de rotación de la Tierra y φ es la latitud. . La fórmula anterior muestra: ① Cuanto más fuerte es el viento del oeste, más rápido se mueven las olas largas, pero la velocidad de movimiento siempre es menor que la velocidad del viento del oeste. ②Bajo una cierta velocidad del viento del oeste, cuanto más larga es la longitud de onda de la onda larga, más lenta es la velocidad de movimiento, más corta es la longitud de onda y más rápida es la velocidad de movimiento; (3) Cuando la velocidad del viento del oeste y la onda larga alcanzan un cierto valor, se puede hacer c = 0. Cuando la onda larga se detiene en este momento, se llama onda estacionaria, y la longitud de onda en este momento se llama onda estacionaria o longitud de onda crítica cuando la longitud de onda es mayor que las otras longitudes de onda, C
[; Editar este párrafo]Relación con la circulación atmosférica y los ciclones
Las vaguadas y crestas de onda larga juegan un papel importante en el mantenimiento de la circulación atmosférica. Los valles y crestas de onda larga de las sinusoides verdaderas son extremadamente raros. En las primeras etapas del desarrollo de vaguadas y crestas, la tendencia de las líneas de vaguadas y crestas es principalmente de noreste a suroeste. A medida que se desarrollan la vaguada y la cresta, el fuerte centro de viento del oeste (centro de la corriente en chorro) generalmente se mueve desde detrás de la vaguada hacia delante de la vaguada. Dado que el viento del suroeste frente a la vaguada es mucho más fuerte que el viento del noroeste detrás de la vaguada, es beneficioso transportar el exceso de momento angular desde latitudes bajas a latitudes medias a altas, manteniendo así el momento angular del oeste en latitudes medias a altas. -latitudes altas (ver Balance del momento angular atmosférico). Al mismo tiempo, debido a que hay una advección cálida frente a la vaguada y una advección fría detrás de la vaguada, es propicio para transportar calor de latitudes bajas a latitudes altas y mantener el equilibrio térmico global. Por lo tanto, las actividades de las depresiones y crestas de onda larga son mecanismos importantes para mantener la circulación atmosférica.
En invierno, la circulación occidental alrededor del hemisferio norte generalmente tiene de 4 a 5 ondas largas. La relación típica entre las vaguadas de onda larga y las familias de ciclones de superficie se puede representar mediante patrones de flujo de onda larga idealizados y diagramas esquemáticos de sistemas de circulación de bajo nivel. Las familias de ciclones se encuentran detrás de las vaguadas de ondas largas, y cada ciclón corresponde a una onda corta en la atmósfera superior. En la figura se puede ver que la perturbación de onda corta se superpone a la onda larga. Debido a que tienen longitudes de onda cortas y se mueven más rápido que las ondas largas, los ciclones de superficie correspondientes a ondas cortas avanzan en relación con las ondas largas y generalmente son arrastrados por el flujo de aire de ondas largas. Debido a la estrecha relación entre las olas largas y los ciclones y frentes de superficie, la predicción del movimiento de las olas largas y los cambios en los patrones de flujo es de gran importancia para la predicción meteorológica.
Aplicación: Fotodetector de guía de onda cuántica múltiple bien integrado
3. Onda media: en términos generales, la transmisión de onda media (MW: onda media) utiliza modulación de amplitud, sin saberlo, se dibuja un signo igual. entre MW y AM. De hecho, la onda media es sólo un tipo de transmisión que utiliza AM. Por ejemplo, el método de modulación utilizado por la radiodifusión internacional de onda corta en altas frecuencias (3-30 MHz) es AM. Incluso las comunicaciones de navegación aérea con frecuencias más altas que la radiodifusión de FM (116-136 MHz) también utilizan AM, pero es la banda AM a la que nos referimos en nuestro artículo. La vida cotidiana se refiere a ¿Qué es la radiodifusión de onda media (MW)?
El modo de propagación de la onda media se basa principalmente en ondas terrestres, y solo una pequeña parte se propaga en forma de ondas celestes cuando las ondas de radio entran en contacto con un conductor. , se induce una corriente en el conductor, por lo que se pierde algo de energía. Este debilitamiento de la energía de las ondas de radio se llama absorción de ondas de radio.
La Tierra es conductora y tiene una fuerte absorción de ondas medias, por lo que las ondas medias que se propagan en forma de ondas terrestres no viajarán muy lejos (entre doscientos y trescientos kilómetros). Durante el día, debido a la luz solar, la densidad de la ionosfera aumenta, lo que la convierte en un buen conductor. Una pequeña parte de las ondas medias que se propagan en forma de ondas celestes son fuertemente absorbidas al ingresar a la ionosfera y son difíciles de regresar a ella. suelo. Además, las ondas medias que se propagan en forma de ondas terrestres son absorbidas por la Tierra y no se propagan lejos, lo que dificulta la recepción de estaciones distantes de ondas medias durante el día. Por la noche, la atmósfera ya no está expuesta a la luz solar y los electrones e iones de la ionosfera se recombinan entre sí y aumentan significativamente, por lo que la ionosfera se vuelve más delgada, menos densa, menos conductora y la absorción de ondas de radio se debilita enormemente. En este momento, las ondas medianas pueden propagarse a largas distancias a través de las ondas del cielo. Por lo tanto, se reciben más estaciones AM por la noche.
rango de banda de frecuencia de onda media de mi país: 526,5 kHz ~ 1606,5 kHz, ancho de banda de transmisión de onda media: 9 kHz.
Aplicación: fotografía y radiodifusión de onda media
4. Onda corta: método de transmisión de onda corta
Hay dos métodos básicos de transmisión de onda corta: uno es la onda terrestre y el otro. es onda terrestre. La especie es Tianbo.
Como se mencionó anteriormente, las ondas terrestres se propagan a lo largo de la superficie terrestre, y su distancia de propagación depende de las características del medio superficial. Las propiedades conductoras del medio de la superficie del mar son las más propicias para la propagación de ondas de radio. Las señales de ondas terrestres de onda corta pueden propagarse a lo largo de la superficie por aproximadamente 1.000 kilómetros; el medio de la superficie terrestre tiene una conductividad deficiente y una gran atenuación de las ondas de radio. Los medios tienen diferente atenuación de las ondas de radio (la tierra húmeda tiene una atenuación pequeña, el suelo arenoso seco tiene una atenuación grande). Las señales de onda corta sólo pueden viajar unas pocas docenas de kilómetros a lo largo del suelo como máximo. La propagación de ondas terrestres no requiere cambios frecuentes en la frecuencia de operación, pero es diferente de la propagación de ondas celestes debido a la obstrucción por obstáculos.
El principal canal de propagación de la onda corta es la onda celeste. Después de que la antena emite la señal de onda corta, se refleja de regreso al suelo a través de la ionosfera y luego se refleja de regreso a la ionosfera desde el suelo. Puede reflejarse varias veces, por lo que se propaga a gran distancia (de cientos a decenas de miles de kilómetros) y no será bloqueado por obstáculos en el suelo. Pero Tianbo es muy inestable. Durante el proceso de propagación de las ondas celestes, factores como la atenuación de la trayectoria, el retardo de tiempo, el ruido atmosférico, el efecto de trayectorias múltiples y el desvanecimiento ionosférico causarán debilitamiento y distorsión de la señal, lo que afectará la efectividad de las comunicaciones de onda corta.
Aplicación: Radiodifusión
5. Onda ultracorta: La onda ultracorta también se llama onda de muy alta frecuencia, onda métrica (el rango de longitud de onda es de 1 ma 10 m), onda de radio con frecuencia de desde De 30 MHz a 300 M MHz, la banda de frecuencia es más amplia y la propagación a corta distancia depende de las características de la radiación electromagnética. Utilizadas para transmisiones de televisión y micrófonos inalámbricos para transmitir señales de audio, las antenas direccionales nítidas pueden compensar la atenuación durante la transmisión. En el campo del audio profesional, los micrófonos inalámbricos de banda V tienen una estabilidad de frecuencia ligeramente pobre y precios relativamente bajos, pero son propensos a sufrir derivas de frecuencia. Mediante diversas medidas técnicas, la estabilidad de frecuencia puede alcanzar el nivel requerido.
La onda ultracorta también se llama "onda métrica". Se refiere a la banda de radio con longitudes de onda de 1 ma 10 m (frecuencias correspondientes de 300 MHz a 30 MHz). A diferencia de la propagación de onda corta, que no tiene reflexión ionosférica, la propagación a larga distancia se logra mediante dispersión ionosférica. Se utiliza en navegación, televisión, radio FM, radar, comunicaciones de dispersión ionosférica, servicios de comunicaciones fijas y móviles, etc.
Aplicaciones: comunicaciones, atención médica
Autor original: La radiodifusión utiliza principalmente ondas de radio.
Las ondas de radio son ondas electromagnéticas con una longitud de onda superior a 1 mm y una frecuencia inferior a 300 GHz.
Pertenece a la onda ultracorta