《帶電風沙系統電磁波散射及其在風沙系統研究中的套用》是依託蘭州大學，由謝莉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：帶電風沙系統電磁波散射及其在風沙系統研究中的套用
- 依託單位：蘭州大學
- 項目負責人：謝莉
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
許多電磁波信號傳輸在沙塵環境中，如沙塵暴的遙感監測、沙塵環境中的微波通訊等。風沙系統中沙粒在運動過程中,由於頻繁的相互接觸和碰撞等使得沙粒帶有淨電荷。電磁波信號的傳輸質量取決於其通過帶電沙塵系統時的散射特性，且沙塵系統的遙感監測的準確性直接與散射特性相關。2005年周又和教授等發現沙粒局部帶電對電磁波有顯著的衰減作用。然而，對於電磁波在帶電沙塵系統中的散射特性及其定量規律仍缺乏準確的認識，尤其缺乏系統性的實驗研究和實驗數據。本項目擬對電磁波通過帶電風沙系統的散射特徵及其相關衰減、去極化和相移規律開展系統的室內、野外實驗研究，建立電磁波通過帶電風沙系統散射規律系統的觀測資料庫；在實驗數據的支持下，建立有效的電磁波通過帶電沙塵系統散射計算模型和計算方法，開展電磁波通過帶電沙塵系統散射特性數值計算；結合電磁波通過帶電沙粒和沙塵系統的散射特性和實驗數據、規律，建立研究沙塵系統如參數反演的模型和方法。
結題摘要
許多電磁波信傳輸在沙塵環境中，如沙塵暴的遙感監測、環塵環境中的微波通訊等。風沙系統中沙粒在運動過程中,由於頻繁的相互接觸和碰撞等使得沙粒帶有淨電荷。電磁波信號的傳輸質量取決於其通過帶電沙塵系統時的散射特性，且沙塵系統的遙感監測的準確性直接與散射特性相關。2005 年周又和教授等發現沙粒局部帶電對電磁波有顯著的衰減作用。然而，對於電磁波在帶電沙塵系統中的散射特性及其定量規律仍缺乏準確的認識，尤其缺乏系統性的實驗研究和實驗數據。本項目擬對電磁波通過帶電風沙系統的散射特徵及其相關衰減和去極化規律開展系統的室內、野外實驗研究；在實驗數據的支持下，建立有效的電磁波通過帶電沙塵系統散射計算模型和計算方法，開展電磁波通過帶電沙塵系統散射特性數值計算；結合電磁波通過帶電沙粒和沙塵系統的散射特性和實驗數據、規律，建立研究沙塵系統如參數反演的模型和方法。經過4年努力，基本完成了本項目的主要目標，搭建了短波長電磁波如雷射等通過沙塵系統信號衰減的測量實驗研究平台；開展了不同條件下沙塵系統對電磁波信號衰減、交叉去及的室內實驗室研究、風洞實驗室研究以及野外測量；確定了研究帶電沙粒對電磁波衰減的理論模型及其適用範圍；數值計算了電磁波通過帶電沙粒散射場分量幅值、相位以及散射能量的分布，同時模擬不同條件下，沙塵顆粒系統對電磁波的衰減規律；同時，利用帶電沙粒對電磁波散射場幅值、相位的改變及其隨散射角的變化規律，提出了測量沙粒帶電量和折射率方法；以及提出以PDA識別帶電沙粒粒徑以及帶電量，同時配以Radar回波功率監測，測量沙塵系統沙粒濃度的方法。申請美國PCT專利1項、中國發明專利2項、中國實用新型專利2項；發表學術成果37篇，其中SCI論文10（2篇為2區論文）；培養未畢業博士生3名、未畢業碩士生7名、畢業博士1名、畢業碩士6名；參加國際國內會議多人次；邀請美國和日本學者各1人次來華交流；舉辦國際會議一次。
