无线电设备在海上工作时，经常会发现一些电磁波的异常传播现象。其中一种显著的现象是：一定的气象条件下，在大气边界层尤其是在近地层中传播的电磁波，受大气折射的影响，其传播轨迹弯向地面，当传播轨迹曲率超过地球表面曲率时，电磁波会部分地被陷获在一定厚度的大气薄层内，就好像电磁波在金属波导管中传播一样，称为大气波导传播。形成波导传播的大气薄层称为大气波导层。根据形成的机理，海上大气波导主要可分为蒸发波导和悬空大气波导。本论文结合海上某国防重点预研项目的试验研究工作，首先分析了基于海上气象水文参数的Model A和伪折射率模型，得到了蒸发波导的修正折射率剖面和波导高度，并利用东海、黄海和南海的试验数据检验该模型的正确性，给出了修正后的蒸发波导预测模型，并统计了不同海域的气象水文数据，构建了海上修正折射率剖面的查询系统，这对于进一步研究电磁波传播模型的准确性奠定了良好的基础。其次，本文进一步分析了近海区海杂波和不同天气条件下气象数据与探测到的目标距离的相关性，建立了按季节预测雷达探测距离的神经网络模型。借助于该模型不仅可以定量分析不同天气条件下岸基和船用雷达的探测距离，而且可以用定性地预测海上是否存在低空大气波导及低空大气波导的强弱。本论文讨论的预测模型和方法仍需要通过长期系统地观测海上的气象水文条件，掌握在特定的海域各种气象条件对雷达探测距离的变化规律，才能够更准确预测出在此天气条件下雷达能否实现远距离探测。本文对海上大气波导的预测，初步满足了雷达利用海上大气波导实现远距离探测的需要，具有一定的实用性及应用潜力。