Loading article…
異常伝搬（アナプロップまたはアノプロップと略されることもある）[ 1 ]は、大気中の高度による温度と湿度の異常な分布に起因するさまざまな形態の電波伝搬を含みます。 [ 2 ]これは、標準的な大気中よりも大きな損失を伴う伝搬を含みますが、実際の応用では、信号が通常の電波到達範囲を超えて伝搬する場合を指すことがほとんどです。
伝搬異常は、遠方の局がローカル局と同じ周波数を使用している場合、VHFおよびUHF無線通信に干渉を引き起こす可能性があります。たとえば、地上波アナログテレビ放送は、同じチャンネルを使用している遠方の局によって妨害されたり、送信信号の歪み（ゴースト現象）が発生したりすることがあります。レーダーシステムは、伝搬効果によってレーダービームが曲がると、遠方の目標までの距離や方位が不正確になる可能性があります。しかし、アマチュア無線家は、テレビやFMのDX通信でこれらの効果を利用しています。
電波の伝搬予測の最初の仮定は、電波が対流圏で高度とともに一定の速度で温度が低下する空気中を伝搬するというものである。これにより、地球に向かう経路がわずかに曲がる（屈折する）効果があり、有効範囲が地平線までの幾何学的距離よりわずかに大きくなる。この温度の成層構造に何らかの変化があると、波がたどる経路が変化する。[ 2 ]経路の変化は、超屈折と過小屈折 に分けられる。[ 3 ]
地上付近で気温逆転が発生することは非常に一般的で、例えば夜間に気温が下がる一方で上空は暖かいままとなる場合などが挙げられます。これは、高気圧の強まりによって上空で下降気流が発生する場合のように、暖かく乾燥した気団が冷たい気団の上に乗り上げる場合にも、上空で同様に起こります。どちらの場合も空気の屈折率が増加するため、電磁波は上向きに進むのではなく、地上に向かって曲がります。
地表付近の逆転層では、ビームは最終的に地面に到達し、その一部が反射されて送信機の方へ戻ってくる可能性があります。上空の逆転層では、ビームの屈折は当該層内に限定されますが、屈折によってビームの経路が延長され、通常の透過範囲を超える可能性があります。
逆転層が非常に強く浅い場合、電磁波は逆転層内に閉じ込められます。ビームは導波管内と同様に、層内で何度も反射します。地表に設置されたダクトでは、ビームは地面に何度も当たり、送信機に向かって一定の距離で反射エコーが発生します。高架ダクトでは、伝送距離を非常に遠くまで延長できます。
一方、空気が不安定で、高度とともに標準大気よりも速く冷却される場合、波は予想よりも高くなり、目的の受信機に到達しない可能性がある。
異常伝搬が記録されるその他の方法としては、対流圏に不規則性を引き起こす対流散乱体、流星による散乱、電離層の電離領域および層における屈折、電離層からの反射などがある。 [ 3 ]
最後に、地表付近におけるマルチパス伝搬には、大気ダクト効果、電離層での反射と屈折、水域や山、建物などの地上物体からの反射など、複数の原因があります。
異常伝搬、特に超屈折は、電波伝搬の制限要因となる可能性がある。しかし、電離層での反射は、信号の到達距離を延長するためにこの現象を利用する一般的な方法である。その他の多重反射や屈折は予測がより複雑だが、それでも有用な場合がある。
レーダーエコーの位置は、標準的な温度低下仮説に大きく依存します。しかし、実際の大気は標準とは大きく異なる可能性があります。異常伝搬とは、通常、穏やかで安定した大気条件（多くの場合、温度逆転における超屈折と関連）がレーダービームを地面に向けているときに観測される偽のレーダーエコーを指します。この場合、処理プログラムは、通常の条件下であれば到達するはずの高さと距離に、反射エコーを誤って配置します。[ 4 ]
夜間冷却や海洋逆転層によるこの種の偽反射は、タイムループ上で比較的容易に検出できます。ある領域に非常に強いエコーが発生し、横方向に広がり、移動はしないものの、時間とともに強度が大きく変化する様子が観察できます。日の出後、逆転層は徐々に消滅し、領域もそれに応じて縮小します。気温の逆転は、温暖前線の前方や雷雨の冷水域周辺にも存在します。これらの状況では降水が発生するため、異常な伝播エコーは実際の雨や関心対象と混ざり合い、分離がより困難になります。
異常伝搬は、地表クラッター、海洋反射（海面クラッター）、鳥や昆虫からの生物学的反射、デブリ、チャフ、砂嵐、火山噴煙、その他の非降水気象現象とは異なります。地表クラッターと海面クラッターは、安定した反射特性を持つ地表の固定領域からの永続的な反射です。生物散乱体は、広い表面にわたって弱いエコーを発します。これらは時間とともに大きさが変化する可能性がありますが、強度はあまり変化しません。デブリとチャフは一時的なもので、時間とともに高さが変わります。これらはすべて、実際に存在する何かを示しており、レーダー操作員にとって関連性があるか、容易に説明可能で理論的に再現可能です。
ドップラーレーダーとパルスドップラーレーダーは、ターゲットの速度を抽出します。異常伝搬は安定したターゲットから発生するため、速度がゼロの反射率データを差し引いてレーダー画像をクリーンアップすることが可能です。地表、海面のクラッター、日没によるエネルギーの急増は同様の方法で区別できますが、他のアーティファクトは区別できません。[ 4 ] [ 5 ]この方法は、航空管制レーダーや気象レーダーを含むほとんどの最新のレーダーで使用されています。