無線電波在真空中的傳播速度與在空氣中傳播速度的比。它等於空氣電容率的平方根,是決定無線電波在低空大氣中傳播狀況的重要參數,常用n表示。

  空氣中氧和氮是中性分子(沒有固有的電偶極距);水汽是極性分子(存在固有的電偶極距)。上述兩類分子都參與空氣的介電作用。幹空氣的介電現象是在電場作用下,由氧和氮分子極化引起的。在無線電波作用下,空氣分子發生極化,使電波傳播速度比在真空中小。有電場存在在時,水汽分子不僅因為極化,而且因其固有的電偶極矩在電場作用下而轉動,使電波傳播速度降低。故無線電波在濕空氣中的傳播速度比在幹空氣中小。無線電波的空氣折射率與空氣密度和水汽密度成正比。

  無線電波折射現象與光波折射現象有相似之處(見大氣折射),但是在大氣中無線電波的折射率及其變化的程度都比光波折射率大,路徑的彎曲程度比光波的嚴重。無線電波的空氣折射率隨頻率變化是很小的,在頻率小於100吉赫(波長大於3毫米)時,可近似地視為常數。折射率n的數值與1(真空折射率)很接近,在地面上隻差近於300×10-6的一個小量,在高空差值更小。為瞭使用方便起見,引用折射率差N來表達折射率n與1的差值,以差值的百萬分之一為單位,稱為N單位,即N=(n-1)×106。折射率差N是大氣溫度、壓力和濕度的函數。即:

式中T為氣溫(K),p為氣壓(百帕),e為水汽壓(百帕)。上式用於頻率小於30吉赫(波長大於1厘米)時,誤差小於0.5%。在地面上折射率差N的變化范圍約為260~460,它隨氣溫和濕度變化(見圖)。在不同高度上,折射率差N隨大氣溫度、壓力、濕度的變化可表示為

折射率差N隨高度z按指數規律遞減,遞減率

約為0.1~0.2公裡 -1(在國際上常采用地面上的 N為315,平均隨高度遞減率為0.136公裡 -1)。

  由於湍流造成電容率的起伏,使遠程傳輸接收到的信號振幅和位相發生脈動,按此關系可探測大氣湍流特性(見電磁波在湍流大氣中的傳播)。