MANUAL SOBRE RADIOMETEOROLOGÍA – Edición de 2014
PREÁMBULO
ÍNDICE
CAPÍTULO 1 - Introducción
1.1 Finalidad del Manual sobre Radiometeorología
1.2 Textos aplicables
1.3 Cuadro de referencias cruzadas
CAPÍTULO 2 - Características físicas de la atmósfera
2.1 Variabilidad de la densidad de vapor de agua y de oxígeno al nivel del suelo
2.2 Variabilidad del perfil de altura del vapor de agua
2.3 Características de las precipitaciones
2.3.1 Tipos de precipitación
2.3.2 Distribución del tamaño de las gotas
2.3.3 Forma y orientación de los hidrometeoros
2.3.4 Velocidad terminal
2.3.5 Temperatura de las gotas de lluvia
2.4 Características estadísticas de la intensidad de lluvia puntual
2.4.1 Distribución acumulativa de la intensidad de lluvia
2.4.2 Variabilidad anual de la distribución acumulativa de la intensidad de lluvia
2.4.3 Conversión de la distribución de la intensidad de lluvia en estadísticas equivalentes referidas a 1 min
2.4.4 Modelos para la distribución de la intensidad de lluvia
2.4.5 Estadísticas de la duración de las lluvias
2.5 Estructura horizontal de la lluvia
2.5.1 Aplicación a la dispersión producida por la lluvia
2.5.2 Aplicación a la atenuación producida por las lluvias
2.6 Estructura vertical de las precipitaciones
2.6.1 Variación vertical de la reflectividad
2.6.2 Variación vertical de la atenuación específica
2.6.3 Altura de la isoterma de 0°C y altura de la lluvia
2.7 Características de la niebla y las nubes
2.8 Tempestades de arena y de polvo
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CAPÍTULO 3 - Refracción Atmosférica
3.1 Influencia de la atmósfera en la propagación de las ondas radioeléctricas
3.2 Índice y coíndice de refracción
3.3 Modelos del índice de refracción de la atmósfera
3.3.1 Modelos lineales
3.3.2 Modelos exponenciales
3.3.3 Otros modelos
3.4 Desviaciones de los modelos
3.5 Coíndice de refracción a nivel de la superficie
3.5.1 Promedios mensuales del coíndice de refracción en la superficie
3.5.2 Variabilidad estacional y de un año a otro del coíndice de refracción en la superficie
3.6 Gradientes del coíndice de refracción
3.6.1 Modelos de distribución del gradiente del coíndice de refracción
3.6.2 Información estadística sobre los gradientes del coíndice de refracción
3.6.3 Correlación entre el coíndice de refracción en la superficie y el gradiente del coíndice de refracción
3.6.4 Gradiente equivalente del coíndice de refracción a lo largo de un trayecto
3.7 Estructuras de refracción a mediana y gran escala
3.7.1 Capas que forman conductos – definición y observaciones experimentales
3.7.2 Condiciones de subrefracción
3.8 Gradientes horizontales del coíndice de refracción
3.9 Técnicas de medición del índice de refracción
3.9.1 Mediciones directas – refractómetros de microondas
3.9.2 Mediciones indirectas – medición de parámetros meteorológicos
3.9.3 Medición de perfiles verticales
3.9.4 Medición de estructuras verticales y horizontales
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CAPÍTULO 4 - Influencia de la refracción sobre la propagación
4.1 Introducción
4.1.1 Trayectoria del rayo
4.1.2 Índice de refracción modificado y radio ficticio de la Tierra
4.2 Efectos de la refracción en condiciones normales
4.2.1 Subrefracción y superrefracción
4.2.2 Ángulo de elevación aparente
4.2.3 Longitud del trayecto radioeléctrico
4.2.4 Dispersión del haz en trayectos oblicuos
4.2.5 Error de variación de la distancia
4.3 Propagación en condiciones de subrefracción
4.3.1 Factor de radio terrestre ficticio para el trayecto, ke
4.3.2 Predicción del valor mínimo de ke
4.4 Propagación con capas superrefractivas
4.4.1 Descripción cualitativa mediante trazado de rayos
4.4.2 Propagación por conductos
4.4.3 Propagación por trayectos múltiples
4.4.4 Variaciones del ángulo de llegada
4.5 Representación del canal de propagación en condiciones de superrefracción
4.5.1 Modelo físico multirrayos
4.5.2 Consideraciones teóricas sobre las estadísticas para una sola frecuencia
4.5.3 Modelos para la función de transferencia de trayectos múltiples
4.6 Representaciones simplificadas del canal de propagación
4.6.1 Modelos de rayos
4.6.2 Representación paramétrica de la distorsión de amplitud
4.7 Centelleos de la señal debidos a turbulencia atmosférica
4.7.1 Centelleo de amplitud
4.7.2 Centelleos del ángulo de llegada
4.8 Propagación por dispersión troposférica
4.8.1 Modelos de variación a largo plazo de la intensidad de campo
4.8.2 Función de transferencia de la dispersión troposférica
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ANEXO 1 - Modelos de predicción estadística de la desviacióntípica y la amplitud de centelleo
REFERENCIAS DEL ANEXO 1
CAPÍTULO 5 - Dispersión por partículas aisladas
5.1 Consideraciones generales
5.1.1 Representación integral del campo
5.1.2 Dispersión de una onda plana en el campo lejano. Teorema óptico
5.2 Métodos de resolución
5.2.1 Métodos analíticos
5.2.2 Métodos numéricos aproximados
5.3 Ejecución numérica
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CAPÍTULO 6 - Atenuación y dispersión por gases atmosféricos
6.1 Antecedentes físicos de la absorción gaseosa
6.2 Cálculo de la atenuación debida a los gases en la atmósfera de la Tierra
6.3 Algoritmos encontrados en el Anexo 2 a la Recomendación UIT-R P.676-9 para la atenuación específica en la gama de frecuencia
6.4 Algoritmos presentados en el Anexo 2 para la atenuación en trayectos oblicuos en la gama de frecuencias 1-350 GHz
6.5 Efectos de la dispersión debida a los gases de la atmósfera
6.6 Comparación entre las mediciones y las predicciones efectuadas por los diversos modelos de absorción de los gases
6.6.1 Medidas radiométricas en tierra
6.6.2 Espectrómetros de transformada de Fourier en tierra
6.6.3 Conclusión
6.7 Atenuación de la radiación visible e infrarroja
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CAPÍTULO 7 - Atenuación producida por partículas atmosféricas
7.1 Predicción de la atenuación específica a partir de datos sobre la intensidad de la lluvia
7.2 Atenuación en enlaces de propagación de extensión finita
7.2.1 Efectos de la falta de uniformidad espacial en la intensidad de la lluvia
7.2.2 Enlaces Tierra-espacio
7.3 Predicción de la atenuación a partir de datos sobre la propagación radioeléctrica
7.3.1 Dependencia a partir de una sola frecuencia: relación de atenuación constante
7.3.2 Dependencia a partir de una sola frecuencia: relación de atenuación variable
7.3.3 Dependencia a partir de múltiples frecuencias
7.3.4 Dependencia instantánea: una sola frecuencia
7.3.5 Dependencia en longitud del trayecto de las estadísticas de atenuación debida a la lluvia para enlaces con visibilidad dir
7.4 Variabilidad de las estadísticas de atenuación debida a la lluvia
7.5 Mediciones radiométricas y por radar
7.6 Retardo de propagación debido a las precipitaciones
7.7 Atenuación producida por hidrometeoros distintos de la lluvia
7.7.1 Aerosoles, niebla, nubes, granizo y nieve
7.8 Atenuación por tormentas de arena y polvo
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CAPÍTULO 8 - Radioemisividad de la atmósfera y del suelo
8.1 Introducción
8.2 Transferencia radiativa
8.2.1 Fundamentos
8.2.2 Ecuación de transferencia radiativa
8.2.3 Temperatura de brillo
8.3 Emisividad atmosférica
8.4 Emisividad del terreno
8.5 Estimación radiométrica de la atenuación y longitud del trayecto
8.5.1 Generalidades
8.5.2 Estimación radiométrica de la atenuación
8.5.3 Estimación del retardo del trayecto de la propagación
8.6 Teledetección pasiva de la composición atmosférica
8.6.1 Generalidades
8.6.2 Contenido de agua atmosférica
8.6.3 Determinación radiométrica del contenido de agua de la atmósfera
8.6.4 Coeficientes de determinación y escalamiento
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CAPÍTULO 9 - Transpolarización y anisotropía
9.1 Fundamento matemático
9.1.1 Estado de polarización de una onda
9.1.2 Polarizaciones ortogonales
9.1.3 Canal de transferencia de doble polarización
9.1.4 Modelos de medio simplificados
9.2 Microfísica del medio despolarizante
9.2.1 Existencia de los planos principales
9.2.2 Modelo de los ejes de las gotas de lluvia equialineados
9.2.3 Gotas de lluvia con distribución de orientación gaussiana
9.2.4 Agujas de hielo en las nubes
9.2.5 Despolarización por hielo durante precipitaciones de lluvia
9.3 Evaluación de los parámetros del modelo
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CAPÍTULO 10 - Aspectos estadísticos de la preparación de modelos
10.1 Variabilidad de los procesos atmosféricos
10.1.1 Definiciones
10.1.2 Conceptos y modelos
10.2 Estadísticas del mes más desfavorable
10.2.1 Definición del UIT-R
10.2.2 Método de cálculo utilizando Q
10.2.3 Método de cálculo utilizando C0
10.2.4 Aspectos de variabilidad
10.3 Estadísticas anuales
10.3.1 Modelo de Crane
10.3.2 Variabilidad interanual de las estadísticas de intensidad de lluvia y de atenuación debida a la lluvia
10.4 Conceptos de riesgo y fiabilidad
10.4.1 Análisis de riesgo
10.4.2 Periodo de retorno
10.4.3 Tiempo medio hasta el fallo
10.4.4 Otras consideraciones
10.4.5 Relación con los servicios
10.4.6 Riesgo de interrupción
10.5 Conclusiones
ANEXO 10.A.1 - Estadísticas de rango de variación
ANEXO 10.A.2 - Determinación de C0 y C1 a partir de datos medidos
ANEXO 10.A.3 - Evaluación del riesgo - Ejemplos de cálculo de las interrupciones y del margen de desvanecimientoasociados con el riesgo o la confianza
a) Cálculo de las interrupciones
b) Cálculo del margen de desvanecimiento
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS