refraktivitetsmått

Refraktivitetsmått beskriver hur starkt ett medium påverkar elektromagnetiska vågor genom förändringar i dess refraktiva index. Begreppet används inom flera fält – bland annat optik, meteorologi, radiokommunikation och geovetenskaper – där man behöver kvantifiera hur en signal böjs eller avvikelser uppstår när den passerar genom olika material eller atmosfäriska skikt.

Den vanligaste kvantiteten är refraktiviteten N, oftast angiven i N-enheter. För luft definieras N som n − 1 multiplicerat med 10^6, där n är det refraktiva indexet. I atmosfären kan N uppskattas utifrån tryck P, temperatur T och vattenångans partiella tryck e med formeln N ≈ 77.6 P/T + 3.73×10^5 e/T^2, där P och e mäts i hPa och T i Kelvin. Denna parameter används för att beskriva hur mycket radiovågor böjs eller spåras av atmosferiska skikt, vilket påverkar allt från radiokommunikation till färdvägar för radar och GPS-signaler.

Mätmetoderna varierar: uppmätt P, T och fuktighet i atmosfären används direkt för att beräkna N; radiosonder (ballonger) samlar in profildata; GNSS-basera tekniker och radio occultation används för att bestämma tropofärens refraktivitet längs signalbanor, ofta i global skala. N kan också approximeras från lokala meteorologiska data i realtid för flyg-, mark- och satellitkommunikation.

Användningen av refraktivitetsmått gör det möjligt att modellera signalböjning, optimera länkar och förbättra noggrannheten i olika mät- och övervakningssystem, samtidigt som det belyser hur små klimatförändringar påverkar elektromagnetisk propagation.