Документация Engee

atmositu

Использование эталонных атмосфер МСЭ.

Библиотека

EngeePhased

Синтаксис

Вызов функции

  • T,P,wvden = atmositu(h) — вычисляет стандартную атмосферную модель Международного союза электросвязи (МСЭ), известную как средняя годовая глобальная эталонная атмосфера (Mean Annual Global Reference Atmosphere, MAGRA), и возвращает температуру атмосферы T, полное атмосферное давление P и абсолютную влажность wvden. MAGRA аппроксимирует стандартную атмосферу США 1976 года с незначительной относительной погрешностью.

  • T,P,wvden = atmositu(h;Name=Value) — возвращает температуру атмосферы, полное давление и абсолютную влажность с дополнительными параметрами, заданными одним или несколькими аргументами типа «имя-значение».

  • atmositu(___;out=:plot) — строит следующие графики:

    • Зависимость температуры атмосферы T от высоты в линейном масштабе;

    • Зависимость давления атмосферы P от высоты в логарифмическом масштабе по оси ;

    • Зависимость абсолютной влажности в атмосфере wvden от высоты в логарифмическом масштабе по оси .

Аргументы

Входные аргументы

# h — геометрические высоты
вектор

Details

Геометрические высоты, соответствующие высоте над средним уровнем моря в метрах, заданные как вектор-строка. Функция atmositu возвращает NaN для любого входного значения вне интервала [0, 100000].

Типы данных

Float64

Входные аргументы «имя-значение»

Укажите необязательные пары аргументов в формате Name = Value, где Name — имя аргумента, а Value — соответствующее значение. Аргументы типа «имя-значение» должны располагаться после других аргументов, но порядок пар не имеет значения.

Пример: atmositu(h; LatitudeModel = "High", Season = "Winter") задает эталонную модель для широт более 45° в зимний период.

# WaterVaporDensity — стандартная абсолютная влажность на уровне земли
7.5 (по умолчанию) | скаляр

Details

Стандартная абсолютная влажность на уровне земли в г/м3, заданная как скаляр.

Чтобы использовать этот аргумент, установите для аргумента LatitudeModel значение "Standard".

Типы данных

Float64

# ScaleHeight — шкала высоты
2.0e3 (по умолчанию) | скаляр

Details

Шкала высоты в метрах, заданная как скаляр.

Чтобы использовать этот аргумент, установите для аргумента LatitudeModel значение "Standard". В условиях сухой атмосферы установите для этого аргумента значение 6.0e3 м.

Типы данных

Float64

# LatitudeModel — эталонная модель широты
"Standard" (по умолчанию) | "Low" | "Mid" | "High"

Details

Эталонная модель широты, заданная как одно из следующих значений:

  • "Standard" — модель представляет собой стандартную глобальную атмосферу (MAGRA), характеризующуюся среднегодовыми значениями температуры и давления по всему земному шару.

  • "Low" — модель предназначена для низких широт менее 22 градусов, где сезонные колебания незначительны.

  • "Mid" — модель предназначена для средних широт от 22 до 45 градусов с сезонными профилями для значений "Summer" и "Winter", задаваемых с помощью аргумента Season.

  • "High" — модель предназначена для высоких широт более 45 градусов с сезонными профилями для значений "Summer" и "Winter", задаваемых с помощью аргумента Season.

# Season — сезонный профиль
"Summer" (по умолчанию) | "Winter"

Details

Сезонный профиль для моделей широты "Mid" и "High", заданный как "Summer" или "Winter". Другие модели широты игнорируют этот аргумент.

# out — тип выходных данных
:data (по умолчанию) | :plot

Details

Тип выходных данных:

  • :data — функция возвращает данные;

  • :plot — функция возвращает график.

Выходные аргументы

# T — температура
вектор

Details

Температура атмосферы в кельвинах, возвращаемая в виде вектора-строки длиной .

Функции atmositu, gaspl и tropopl используют разные единицы измерения давления и температуры.

Функция Единицы измерения давления Единицы измерения температуры

atmositu

Гектопаскали (гПа)

Кельвины (К)

gaspl

Гектопаскали (гПа)

Кельвины (К)

tropopl

Паскали (Па)

Градусы Цельсия (°C)

1 гПа равен 100 Па, а . Следует проявлять осторожность при совместном использовании этих трех функций.

# P — полное атмосферное давление
вектор

Details

Полное или барометрическое атмосферное давление в гПа, возвращаемое в виде вектора-строки длиной .

# wvden — абсолютная влажность
вектор

Details

Абсолютная влажность в г/м3, возвращаемая в виде вектора-строки длиной .

Примеры

Определение температуры, давления и абсолютной влажности

Details

Вычислим температуру, давление и абсолютную влажность на высоте 5 км, используя модель высоких широт в летний период.

import EngeePhased.Functions: atmositu

h = 5e3

T, P, wvden = atmositu(h, LatitudeModel = "High")

println("T = ", T, "\nP = ", P, "\nwvden = ", wvden)
T = 259.42990000000003
P = 540.3008
wvden = 1.0095102924625434

Расчет и визуализация атмосферных профилей

Details

Рассчитаем температуру, давление и абсолютную влажность в атмосфере на средних широтах в зимний период. Зададим диапазон высот от 2 до 88 км.

import EngeePhased.Functions: atmositu

h = (2:88) * 1e3

T, P, wvden = atmositu(h, LatitudeModel = "Mid", Season = "Winter")

Выведем первые 6 значений температуры, давления и абсолютной влажности.

[T[1:6] P[1:6] wvden[1:6]]
6×3 Matrix{Float64}:
 264.777  789.595  1.76014
 260.276  689.453  1.13204
 255.423  598.972  0.682941
 250.218  518.153  0.387506
 244.662  446.995  0.207357
 238.753  385.499  0.104924

Построим графики профилей температуры, давления и абсолютной влажности для этой модели.

atmositu(h, LatitudeModel = "Mid", Season = "Winter"; out = :plot)

atmositu

Литература

  1. International Telecommunication Union (ITU). «Reference Atmospheres». Recommendation ITU-R P.835-7, P Series, Radiowave Propagation (Aug. 2024).