[科普中国]-超折射

现象描述

超折射（super-refraction）是指无线电波或光波在对流层中传播时，由于折射作用使射线向地面弯曲得很厉 害，射线的曲率半径小于地球半径，使射线改变方向返回地面的折射现象。1

形成条件超折射发生在温度递减比标准大气慢得多，而湿度递减比标准大气快得多的情形。一般出现在由逆温或湿度随高度迅速递减的场合。2

当射线仰角为0°时，形成超折射的条件是折射率的垂直梯度小于 - 1.57 x 10-7m-1，这只有在温度梯度为正且大于一定数值，或水汽压梯度为负且小于一定数值时才能满足条件。对流层中当有出现逆温层或高空水汽急剧减小时，才有可能形成超折射。在电离层的中下层，因为电子波度随高度增加，折射率随高度减小，致使无线电波折返地面而出现超折射现象。1

超折射回波超折射回波是指当低层大气中平均折射率的垂直递减率大于1.5 x 10-6m-1时，因雷达波束向下弯曲而接收到的远处大面积地物回波。造成折射率垂直递减率大的原因，主要是低层大气中存在着逆温或很大的湿度递减率。因此超折射回波常出现在夜晚或雨后，是大气层结极为稳定的标志。1