Refração Terrestre – SphaericaEst

O termo refração atmosférica denota os efeitos da atmosfera na geometria (curvatura) do caminho e velocidade das ondas eletromagnéticas. causada por variações no índice de refração ao longo do caminho da luz, que depende do estado físico da atmosfera. A refração terrestre denota casos em que tanto o observador quanto o alvo estão dentro da atmosfera da Terra. Se o caminho da luz viaja através da atmosfera inferior (ou seja, comumente encontrada com medições geodésicas próximas ao solo), é chamada de refração terrestre ou geodésica.

A refração terrestre é levada em consideração na balística, topografia e geodésia, radares, fotogrametria, etc.

Balística

Os manuais técnicos de balística alertam para o deslocamento do alvo causado pela refração, o diagrama abaixo, extraído de um destes manuais, demonstra esta correção, onde o efeito desloca a posição aparente do alvo para cima, sendo um dos fatores que afetam a precisão do tiro.

Diagrama mostrando o deslocamento do alvo causado pelo efeito de refração.
https://sofrep.com/gear/snipers-mirage-tip-week/

https://www.savagearms.com/content?p=advice&a=29

Mirage and conditions that effect target image in rifle shooting

Mirage observations

Snipers and mirage

Horizonte RADAR

Se as ondas-radar se propagassem em linha reta, a distância ao horizonte
dependeria apenas da altura da antena, assim, sem os efeitos da refração a distância ao Horizonte RADAR seria igual à do horizonte geográfico para uma mesma elevação de antena.
O efeito da Refração normal é encurvar para baixo a trajetória das ondas-radar, acompanhando a curvatura da Terra e aumentando o Horizonte-RADAR em relação ao horizonte geográfico. excedendo o horizonte geográfico em cerca de 10% em média.

Diagrama mostrando o efeito da refração no alcance e deslocamento do sinal d o radar.

VOCAR: an experiment in variability of coastal atmospheric refractivity

Refraction Effects on EO System Detection Ranges in coastal environments

The Influence of Horizontally Variable Refractive Index Height Profile on Radio Horizon Range

On the Extraction of Near-Surface Index of Refraction Using Radar Phase Measurements from Ground Targets

System and method for using a radar to estimate and compensate for atmospheric refraction

Radar‐ray refraction associated with horizontal variations in the refractivity

Practical Method of Corrections for Refraction Errors in Arbitrary Atmosphere

Radio refractive index in the lowest 100-m layer of the troposphere in Akure, South Western Nigeria

The influence of sea surface temperature fronts on radar performance

Radar performance during propagation fades in the mid-Atlantic region

Comparisons between high-resolution profiles of squared refractive index gradient M[2]; measured by the Middle and Upper Atmosphere Radar and unmanned aerial vehicles (UAVs) during the Shigaraki UAV-Radar Experiment 2015 campaign

Prediction of uncertainties in atmospheric properties measured by radio occultation experiments

Effective earth radius for refraction of radio waves at altitudes above 1 km

Fotogrametria e instrumentos ópticos

Em função dos diferentes índices de refração, os raios ópticos não são exatamente retos, sofrendo de curvaturas que levam, na imagem, ao deslocamento dos pontos de sua verdadeira posição.

Efeito da refracção atmosférica na fotogrametria aérea

Atmospheric Refraction Compensation in Terrestrial Photog rammetry

Estimation of the atmospheric refraction effect in airborne Images using radiosonde data

Correction of radar beam refraction using electro-optical measurements

Measurements of refractive variability in the marine boundary layer in comparison with mesoscale meteorological model predictions

Apparatus for indicating variations in the atmospheric index of refraction

Effects of atmospheric refraction and turbulence on long-range IR imaging in the marine surface layer: comparisons between experiment and simulation

Atmospheric refraction: Applied image analysis and experimental example for index profile with curvature

Influence of atmospheric refraction on terrestrial laser scanning at long range

Distance measurements using binoculars from ships at sea : accuracy , precision and effects of refraction

Differential measurement of atmospheric refraction with a telescope with double fields of view

Topografia e geodésia

Sendo o primeiro a ajustar uma rede de triangulação pelo método de
mínimos quadrados em Brunswick, Alemanha, entre 1803 e 1807, Carl Friedrich Gauss encontrou um valor médio do coeficiente de refração k de aproximadamente +0,13. O valor gaussiano de k é bem conhecido dos topógrafos e utilizado como valor padrão da refração terrestre.

Diferentes métodos têm sido desenvolvidos para eliminar ou reduzir os efeitos da refração atmosférica nas medições geodésicas. Isso inclui o projeto de instrumentos, metodologia de observação e o uso de modelos atmosféricos com base em dados coletados na superfície da Terra.