Troposfera

La última zona que produce retardo es la troposfera y otras regiones de la atmosferas superior. Aunque llegan hasta 80 km, solo en 40 km, más bajos se causan retardos significativos.

Este retardo equivale a incremento de camino de orden de 3 ns (1 m) en el cenit hasta 100 ns (30 m) a 5 ° de elevación (varia aproximadamente en función de la secante de la distancia cenital).

La atmósfera puede considerarse como una mezcla de dos gases ideales: aire seco y vapor de agua, por lo que hay dos efectos causantes de retardo troposférico: hasta poco más de 10 km, la humedad, y hasta los 40 km, la temperatura del aire seco, cuyo efecto es considerablemente mayor, hasta el 90 % del total.

Aunque se considere la presión, sus variaciones son pequeñas y su gradiente vertical bien determinable. Por supuesto, también es preciso conocer la altitud de receptor, para saber cuánta troposfera hay por encima.

Sin embargo, aunque el retardo debido a la humedad es menor (un 10 % de total), no puede determinarse fácilmente mediante medida en superficie, como es posible hacerlo con el debido a la temperatura del componente seco, aire.

El gradiante térmico admite modelación con precisión aceptable, pero el vapor de agua en la atmósfera tiene una irregular distribución, no suficientemente controlable a partir de medidas en superficie. Aunque no se pueden emplear modelos (Saastamoinen, 1972; Hopfield, 1969; Goad and Goodman, 1974; Black, 1978;

Robinson, 1986), cuando las precisiones exigidas son máximas, las mejores técnicas es emplear radiomentros de vapor de agua.

Bandas	Frecuencias
HF	3‐30 MHz
VHF	30‐300 MHz
UHF	300‐1000 MHz
L	1 ‐ 2 GHz
S	2 – 4 GHz
C	4 – 8 GHz
X	8 – 12 GHz
Ku	12 – 18 GHz
K	18 – 27 GHz
Ka	2 7– 40 GHz
V	40 – 75 GHz
W	75– 110 GHz
mm	110 – 300 GHz

 

Tabla 5.1 Designaciones de bandas y frecuencias en las transmisiones vía satélite.

Los radiomentros de vapor de agua (Water Vapor Radiometers ‐ WVRs) miden la radiación basal que se recibe desde el espacio en la dirección de la observación, entre 21 y 31 GHz. Estando la primera frecuencia incrementada por el contenido del vapor de aguay la segunda no, su comparación permite establecer con suficiente exactitud la cantidad de vapor de agua que exista en la dirección contemplada.

Los radiómetros de vapor de agua se emplean sistemáticamente en el sistema VLR en el sistema VLBI, más adelantado descrito, y raramente en otros.

Es notable que el retardo ionosférico, y el toposférico debido al vapor de agua, tan solo afectan significativamente a las emisiones de la banda radioeléctrica, siendo su efecto tanto menor cuanto mayor sea la frecuencia; puede virtualmente ignorarse para frecuencias visibles, como la del láser usado en SLR.

A título ilustrativo se incluye un cuadro Fig. 5.1 con las radiaciones electromagnéticas utilizables en Geodesia espacial.