关于云和降水粒子的微波吸收介绍

[拼音]：yun he jiangshui lizi de weibo xishou

[外文]：microwave absorption by clouds and precipitation particles

微波在云和降水中传播时，能量被云和降水粒子所吸收的效应。它是造成微波在云和降水中传播时衰减的重要原因之一（见云和降水中的微波衰减）。电磁波作用在粒子上时，一部分能量被散射向四方（见云和降水粒子的微波散射），另一部分电磁能量被吸收而转化成粒子的内能。在波长较大、粒子较小时，粒子对微波的散射作用很小，主要起吸收作用，而当波长较小和粒子较大时，粒子对微波除了吸收之外，还要考虑散射问题。例如微波穿过较强的降水时，就要同时考虑吸收和散射的作用。

微波可以穿透无降水的云层，只是波长越短，穿云能力越差。云层的吸收系数同频率的平方成正比，同云中含水量也成正比，并且是云层温度的函数，云层温度低时，吸收量就比较大。故由云层对微波的吸收能力，可以推断云中的含水量和温度。水云的吸收系数αc1＝0.484wv2100·0122（291-T）-3分贝/公里，其中w为云中含水量（克/米3），v为频率（吉赫），T为云中温度(K)。如云中含水量为 1克/米3，在3厘米波段下，吸收系数约为0.1分贝/公里（0.023公里-1）。

冰晶化的云层在微波波段的吸收，常可略而不计。当云中含水量为 1克/米3时，冰云的吸收系数比水云的吸收系数小两个量级。在云层上部的冰雹吸收作用不大；在云层下部的冰雹，由于直径很大，且常常蒙有水层，吸收作用比较大。由于吸收和辐射有正比关系，因此在冰雹云上部，是弱辐射区，而其下部是强辐射区，上下有较大差异。

一般情况下，在微波波段，雨的吸收作用较大。雨对微波的吸收和雨中含水量成正比，而且随波长减小而增大，故对一定波长的微波来说，这种吸收能力反映了雨的强弱。大气及云雨的吸收特性，对于电信和大气遥感是很重要的。在用大气微波窗区（见大气的微波吸收）波段通信时，必须考虑雨的影响，而且波长越短，影响越大，应更加重视。在大气微波窗区波段，由于大气吸收较弱，有较多的云雨信息可传递出来，因此可以利用大气遥感的手段探测云雨的状况。