Можно привести веские чисто теоретические соображения в пользу того, что в окружающей земной шар тропосфере должны быть локальные неоднородности. В тропосфере на всех высота* «имеются восходящие и нисходящие потоки воздуха и ветры как следствие неравномерного нагревания поверхности земли. Изве­стно, что, когда скорость газа превышает некоторое критическое значение, поступательное движение частиц газа теряет свою ус­тойчивость и переходит в так называемое турбулентное движение» т. е. движение, носящее вихревой характер. Возникающие вихри разбиваются на более мелкие. Последние дают начало еще более мелким вихрям и так до тех пор, пока самые мелкие вихри не .разрушаются силами вязкости, превращаясь в тепло. Для даль­нейшего существенно, что в турбулентной тропосфере существу­ют вихри всех размеров, от самого крупного L₀ до наименьшего L_s. Под действием вихревого движения возникает трение между частицами воздуха, а, следовательно, и их нагревание. Местные повышения температуры воздуха в соответствии с ф-лой (5.4) влекут за собой изменение (уменьшение) индекса преломления, что и приводит к неоднородности тропосферы. Таким образом, вихри разных размеров можно отождествить с неоднородностямн т значениях индекса преломления. Эти неоднородности непрерыр-»но меняются в своих размерах и перемещаются под действием ветров и течений.

Идеализируя в действительности гораздо более сложную кар­тину, можно представить тропосферу как состоящую из множе­ства сферических тел (глобул) разных размеров, индекс прелом­ления которых на одну лишь десятую долю УУ-единицы') отли­чается от индекса преломления окружающей среды. Под дейст­вием излучения, создаваемого передающей антенной, каждая та­кая глобула превращается во вторичный излучатель, вызывая рассеяние радиоволн. Рассеянное излучение достигает тех точек на поверхности Земли, которые «видны» из места расположения рассеивающего объёма. По ф-ле (2.5а) нетрудно подсчитать, что, если рассеивающая область расположена на высоте 10 км, то дальность тропосферного распространения может достигать 800 км. Такой характер распространения поясняется рис 6.5. Здесь предполагается, что передающие и приёмные антенны рас­положены непосредственно у поверхности Земли. Пунктирными линиями показаны плоскости горизонта, проведённые соответ­ственно из точек А и В. Глобулы показаны кружками, причём только над линиями горизонта, т. е. там, где они одновременен видны из точек А и В.

Стрелки, исходящие из точки А, характеризуют собой излуче­ние, создаваемое передатчиком. Каждая глобула является нсточником вторичного излучения (пунктирные линии со стрелками), которое достигает точки В. Результирующее поле, создаваемое совокупностью находящихся в пределах общего объёма глобул, и определяет собой напряжённость поля в точке В. Замирания обу­словлены интерференционным взаимодействием полей, создавае­мых отдельными глобулами, совершающими движение и изменя­ющимися по своим размерам.

По мнению других авторов, главной причиной рассеяния в тропосфере является частичное отражение радиоволн от слои­стых неоднородностей в тропосфере, которые создаются у резко счерченной границы облаков, на границе потоков тёплых и хо­лодных масс воздуха и в результате ряда других метеорологиче-ких явлений. Схема создания поля в пункте приёма за счёт сло­истых неоднородностей представлена на рис. 6.6, Неоднородно» сти могут быть самой различной формы, размеров и ориентиров­ки. Достаточно протяжённые неоднородности порождают зер­кальные отражения радиоволн (М, N и Р на рис. 6.6), а мелкие неоднородности (Q) вызывают рассеяние радиоволн (подобно отдельным глобулам на рис. 6.5). Множество быстро перемеща­ющихся и меняющих свою форму слоистых неоднородностей при­водит к интерференции радиоволн, а следовательно, и к явлению замираний.

По-видимому, в реальных условиях на дальнее распростране­ние радиоволн оказывают влияние все три рассмотренных про­цесса, а именно: когерентное рассеяние, рассеяние на локальных неоднородностях типа глобул и рассеяние на слоистых неодно-родностях. Пока ещё не создано теории дальнего распространен ния укв, объединяющей все упомянутые процессы. К. настоящему времени наиболее полно разработана теория рассеяния на ло­кальных неоднородностях, которая и рассматривается в следую­щих параграфах.

N-единица — одна миллионная доля диэлектрической проницаемости пустоты.

М. П. Долуханов "Дальнее распространение ультракоротких волн". Москва, 1962 г.