I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   19 ,   N o .   1 J ul y   20 20 ,   pp .   2 76 ~ 2 8 4   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 9 .i 1 . pp 276 - 2 8 4             276       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   E st i m a t i o n   o f   t h e   r e f r a c t i v i t y   g r a d i e n t   f r o m   m e a su r e d   e ss e n t i a l   c l i m a t e   v a r i a b l e i n   I y a m h o - A u c h i ,   E d o   S t a t e ,   S o u t h - S o u t h   R e g i o n   o f   N i g e r i a       K i n gs l e Egh o n gh o n   U k h u r e b o r 1 ,   W i l s o n   N w an k w o 2   1 C l i m a t i c / E nv i r o nm e nt a l / T e l e c o m m uni c a t i o n   P hy s i c s   U ni t ,   D e pa r t m e nt   o f   P hy s i c s ,   E do   U n i v e r s i t y   I y a m ho ,   N i g e r i a   2 S of t w a r e   E ng i n e e r i ng / C y be r   P hy s i c a l   L a b D e p a r t m e n t   o f   C o m put e r   S c i e nc e ,   E do   U ni v e r s i t y   I y a m h o ,   N i g e r i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e N ov   2 ,   2019   R e v i s e D e c   10,   2019   A c c e pt e J a n   16,   202 0       M e t e o r o l o g i c a l   v a r i a bl e s   a r e   c r uc i a l   c o ns t i t u e nt s   i t he   e s t i m a t i o   o f   r e f r a c t i v i t y   di s s e m i na t i o ns   a nd  t h e   unc ha r a c t e r i s t i c   r a d i o   w a v e   pr o pa g a t i o s i t ua t i o ns   o f   t he   t r o po s p he r e   a s   a   r e s u l t   o f   t he i r   i m pa c t   o r a di o   w a v e   c om m uni c a t i o r e l a t i o ns   o v e r   t h e   a t m o s phe r e .   I t hi s   s t udy     t he   m e a s u r e m e n t   a nd  a s s e s s m e n t   o f   a i r   t e m pe r a t ur e ,   r e l a t i v e   hu m i di t y   a nd   a t m o s phe r i c   pr e s s ur e   w a s   c a r r i e o ut   f o r   a   pe r i o o f   o ne   y e a r ;   2018 ,     s o   a s   t o   e s t i m a t e   t h e   r e f r a c t i v i t y   g r a di e n t   o v e r   I y a m h o - A u c hi ,   E do   S t a t e ,     N i g e r i a   u s i ng   a   s e l f - i m pl e m e n t e d   i n e xp e ns i v e   po r t a b l e   m e t e o r o l og i c a l   m o ni t o r i ng   de v i c e .   T he   m e a s ur e m e n t s   o f   t he   e s s e n t i a l   c l i m a t e   v a r i a bl e s   w e r e   do ne   a t   t h e   a dm i n i s t r a t i v e   bu i l d i ng   o f   E do   U ni v e r s i t y   I y a m ho   b y   pl a c i ng     t he   m e t e o r o l o g i c a l   m o ni t o r i ng   de v i c e   o n   a   f i xe po s i t i o n.   T he   r e s ul t s   s ho w   t ha t   t he   m o nt hl y   e s t i m a t e r e f r a c t i v i t y   g r a di e nt   v a l ue s   w h i c w o ul d   be   u s e f u l   i t he   p r e di c t i o o f   t he   l o c a l   r a di o   p r o pa g a t i o r a ng e   f r o m   - 20. 00  N - uni t s / km   to   - 190. 00   N - uni t s / km   w i t h   a n   a v e r a g e   v a l ue   o f   - 60. 67   N - uni t s / km   f o r     t he   pe r i o u nde r   c o ns i d e r a t i o n.   T he   f i nd i ng s   a l s o   s ho w   t ha t   t h e   m o nt hs   w i t l i m i t e r e l a t i v e   hum i di t y   ha v e   g r e a t e r   r e f r a c t i v i t y   g r a di e n t   v a l u e s   c om pa r e d   t o   t he   o ne s   w i t h i g he r   r e l a t i v e   hum i di t y .   I t   w a s   a l s o   o bs e r v e f r o m     t he   r e s ul t s   t ha t   t h e   m e a s ur e e s s e nt i a l   c l i m a t e   v a r i a b l e s   w e r e   ha v i ng   s i g ni f i c a n t   i m pa c t s   o t he   e s t i m a t e r e f r a c t i v i t y   g r a di e nt   d ur i ng   a l l     t he   m o nt h s   i 20 18 ,   a nd  t he s e   i m p a c t s   w e r e   m o r e   no t i c e a b l e   i t he   m o nt hs   w i t h i g he r   r e l a t i v e   hum i d i t y   c o m pa r e w i t t he   m o nt h s   t ha t   w e r e   ha v i ng   l i m i t e r e l a t i v e   hum i di t y .   Ke y w or d s :   A t m o s ph e r i c   p r e s s ur e   R a di o   w a ve s   R e f r a c t i v i t y   R e l a t i v e   h u m i d i t y     T e m pe ra t u r e   C opy r i gh t   ©   20 20   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   K i n gs l e y   E gh o ng h o U kh u r e b o r ,   Cl i m a t i c / E n v i r o n m e n t a l / T e l e c o m m u n i c a t i o n   U ni t ,     D e pa rt m e n t   o f   P h y s i c s ,   E do   U n i v e r s i t y   I y a m h o ,     P . M . B .   04  A uc h i ,   E do   S t a t e ,   N i ge ri a .   E m a i l :   uk h u r e b o r . ki ngs l e y @ e d o un i v e r s i t y . e du. n g       1.   I N TR O D U C TI O N     M e t e o r o l o gi c a l   v a ri a b l e s   a r e   v e r y   i m po r t a n t   i n   t h e   de r i v a t i o n   o f   r e f r a c t i v i t y   di s s e m i na t i o n s   a nd    t h e   l o c a l   ra di o   w a ve   pr o pa ga t i o n   s i t u a t i o n s   o f   t h e   t r o po s ph e r e ,   a s   a   r e s ul t   o f   t h e i r   e ff e c t   o n   ra di o   w a ve   c o m m uni c a t i o n   l i n ks   i t h e   t r o po s ph e r e   [1 - 1 4].   R e f r a c t i v i t y   di s t r i b ut i o n s   s t u di e s   pl a y   a   m o m e nt o us   r o l e     i n   de a l i n e f fe c t i ve l y   w i t h   t h e   c o m pl i c a t i o n s   t ha t   a r i s e   a s   a   r e s ul t   o f   t h e   u n c h a ra c t e r i s t i c   ra d i o   w a ve   pr o pa g a t i o n   a nd  u n e xpe c t e pa t h   l o s s   t h a t   di s t u r b s   t h e   pe r f o r m a n c e   o r a di o   s i g n a l s   f r o m   c e l l ul a r   n e t w o r k,   na v i ga t i o a nd  s u r v e i l l a n c e   s y s t e m s .   M o s t   e s s e n t i a l   c l i m a t e   v a r i a b l e s   l i ke   a i t e m pe ra t u r e ,   r e l a t i v e   h um i d i t y   a n d   a t m o s ph e ri c   p r e s s ur e   n e e t o   b e   a de qua t e l y   a c c e s s e s o   a s   t o   ha v e   b e t t e r   l o c a l   ra d i o   pr o pa g a t i o c o n di t i o n s ,   w hi c w o ul e nh a n c e   t h e   qua l i t y   of   s e r v i c e s   of   c e l l ul a n e t w o r s e r v i c e   pr o vi de r s ,   na v i ga t i o n   a n ra d a r   s y s t e m   de s i gn e r s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       E s t i m a t i on   o f   t he   r e f r ac t i v i t y   gr adi e nt   f r o m   m e as ur e e s s e n t i al   c l i m at e   ( Ki ngs l e y   E ghong hon   U k hur e bor )   277   A c c o r di n g l y ,   a c c e s s i n t h e s e   e s s e n t i a l   c l i m a t e   v a ri a b l e s   w i l l   u n do ub t e dl y   a s s i s t   i n   p r o v i di n a   r e l i a b l e   m e t e o r o l o gi c a l   b l ue pr i nt   o n   l o c a l   ra d i o   pr o pa ga t i o n   s i t u a t i o n s   t ha t   w i l l   a s s i s t   c e l l ul a r   n e t w o r s e r v i c e   pr o v i de r s ,   na v i ga t i o a n d   ra da s y s t e m   de s i gn e r s   i n   i m p r o v i ng  t h e i qu a l i t y   of   s e r v i c e s   [1 - 3,   15 - 18].     A c c o r di n t o   [1 - 3],   r e f r a c t i v i t y   di s t r i b ut i o n   s t u di e s   a r e   i m pe r a t i v e   i n   ra d i o   s i gna l   s y s t e m s .   Co n s e que n t l y ,   i o r de r   t o   de a l   w i t h   t h e   c o m pl i c a t i o n s   t ha t   a r i s e   a s   a   r e s ul t   o f   i n c o n s i s t e n t   ra d i o   w a ve   pr o pa g a t i o n   a n t h e   u n e xpe c t e pa t h   l o s s   t h a t   d i s t u r b s   t he i r   pe r f o r m a n c e .   T h e s e   un e xpe c t e r a di o   w a ve   pr o pa g a t i o n s   c o ul c a us e   s e v e r e   i m p a c t s   t o   t h e   e x t e nt   o f   c o m pl e t e   i n t e rr up t i o n   o f   t h e   c o m m u ni c a t i o b e t w e e n   t h e   t ra n s m i t t e r s   a nd  t h e   r e c e i v e r s   o r   e v e n   m a ke   ra da t o   w h o l l y   m i s s   i t s   p r o j e c t e t a r ge t .     T h e r e f o r e ,   i t   i s   e s s e n t i a l   fo r   t h e   t o   t a ke   i n t o   a c c o un t   t h e   va r i a t i o n   o t h e   pr o pa g a t i ng  ra d i o   w a ve   r e s ul t i n g   f r o m   t h e   i n s t a b i l i t i e s   i n   t h e   r e f r a c t i v i t y   di s t r i b ut i o n   [ 1 - 3,   15 - 18].   R e f r a c t i v i t y   gr a di e n t   a s   w e l l   a s   o t h e r e f r a c t i v i t y   s t a t i s t i c s   w o ul m a ke   a v a i l a b l e   s o m e   of   t h e   m o s t   n e e de de s c r i p t i o o f   t h e   po s s i b l e   m a ni f e s t a t i o of   r e f r a c t i v i t y   r e l a t e i m p a c t   r e qu i r e fo r   l o c a l   ra di o   w a ve   e s t i m a t i o n   p r o c e dur e s   [1 - 14].   S i n c e   t h e   ra d i w a ve   c o m m u n i c a t i o n   l i nks   a r e   e x a gge ra t e by   m e t e o r o l o g i c a l   v a r i a b l e s .   T h e r e f o r e ,   t o   ha v e   a n   i m p r o v e d   c o m m uni c a t i o n   l i n k   f o r   ra di o   w a v e ,   t h e   t r a n s m i s s i o n   i nt e rm e di a t e   n e e t o   b e   pa i n s t a k i n [ 1 - 5] .   T h e   a t t i t ude   a n p ha s e   s c i n t i l l a t i o n s ,   a b s o r pt i o n,   s c a t t e r i ng  o f   r a di o   w a v e   n e t w o r s i gna l s   a nd  s e v e r a l   o t h e r   c o m pl e m e c h a ni s m s   t h a t   a ri s e   i n   t h e   t r o po s ph e r e   a r e   i n s t i g a t e by   t he   h a p ha z a r d   v a ri a t i o n s   i n   t h e   s ur f a c e   a n v e r t i c a l   r e f r a c t i v i t y   w h i c h   c a n   c a us e   t ra n s m i s s i o n   s i g n a l s   l o s t   a n c o - c h a nn e l   i nt e r f e r e n c e .   T h e   i m pa c t   o f   i nt e r f e r e n c e   a s   a   c o n s e que n c e   o f   r e f r a c t i v i t y   a l t e r a t i o n   i n   t h e   t r o po s ph e r e   i s   h i g h e r   i n   t h e   h u m i c l i m a t e   c o m pa r e t o   t h a t   f r o m   m o de r a t e   c l i m a t e   r e gi o n s   a s   a   r e s ul t   o f   t h e   e xi s t e n c e   of   h i g h   i nt e n s i t y   h um i p r e c i pi t a t i o n   [3,   4].     S o m e   f r e que nt l y   us e pr o c e dur e s   of   de n o t i n g   t h e   I nt e rna t i o na l   T e l e c o m m u n i c a t i o n s   U ni o n   r e c o m m e nda t i o (IT U - R w h i c h   a r e   c urr e n t l y   be i n us e i n   s e t t i ng  up  of   b r o a dc a s t i ng  s e r v i c e s   fo r   f r e que n c i e s   ≥  30  M H z   a r e   ob t a i n e f r o m   m e a s ur e m e nt s   c a rri e o ut   i n   m o s t   t e m pe ra t e   c l i m a t e   r e gi o n s   of   t h e   w o r l l i ke   E u r o pe ,     A s i a   a n N o r t A m e r i c a .   A l t h o ug h,   t h e   s ub - S a ha r a   A f ri c a c l i m a t e   i s   n o t   t h e   s a m e   w i t h   t h e s e   t e m pe ra t e   c l i m a t e   r e gi o n s   ow n ,   t h e s e   m e t h o ds   c a n   s t i l l   b e   us e d   f o r   t h e   pl a nni n o f   r a di o   w a v e   pr o pa ga t i o n   s e r v i c e s   du e     t o   t h e   s c a r c i t y   of   a c c ur a t e   m e t e o r o l o gi c a l   da t a   f r o m   t h e s e   r e gi o n s   [1 - 14] .   T o   c o n t r o l   t h e   c ha r a c t e r i s t i c s     of   a   r a d i o   c h a nn e l ,   r e f ra c t i v i t y   da t a   a r e   o f t e n   de s i r a b l e .   T he   a t m o s p h e ri c   r e f r a c t i v i t y   i s   v e r y   s i gni f i c a nt   f o r     t h e   de duc t i o o f   s o m e   pr o pa ga t i o n   i m p a c t s .   S e ve r a l   s t ud i e s   h a v e   r e v e a l e d   t h a t   t h e   v a r i a t i o n   i n   r e f r a c t i v i t y   i n   t h e   l ow e r   a t m o s ph e r e   i s   a   f un c t i o of   s o m e   e s s e n t i a l   c l i m a t e   v a ri a b l e s   a n d   i t   v a r i e s   i s pa c e   a nd  due   t o   t h e   p h y s i c a l   p r o c e dur e s ,   t h a t   t a ke   pl a c e   i n   t h e   a t m o s p h e r e   [1 - 1 4].   T h i s   i s   o f t e n   n o t   t o o   e a s y   t o   de s c r i b e   i n   a   de t e r m i n i s t i c   m a nn e r ,   a s   s uc h   i t   ha   t o   b e   c o n s i de r e i m o s t   c a s e s   a s   ra n do m   w i t i t s   p r o b a b i l i s t i c   c ha r a c t e r i s t i c s .   T h e   c o un t l e s s   ph e n o m e na     i n   t h e   w a v e   pr o pa ga t i o n   s uc h   a s   f a di ng  o f   e l e c t r o m a g n e t i c   w a v e s   duc t i ng,   r e f ra c t i o n,   ra n ge ,   s c i n t i l l a t i o n,     a n e l e v a t i o n   e rr o r s   i n   ra da a t t a i nm e n t   a r e   a s   a   r e s ul t   o f   r e f ra c t i v i t y   [3,   14] .   R e f r a c t i v e   a ppe a ra n c e s   a r e   v e r y   i m po rt a nt   i n   t h e   de v e l o pm e n t   a n de s i g ni n g   o f   t e r r e s t r i a l   c o m m u n i c a t i o s y s t e m s ,   due   t o   m ul t i - pa t f a di n g   a n i n t e r f e r e n c e   due   t o   t ra n s - h o ri z o n   p r o pa ga t i o n.     R e c e n t   s t udi e s   o n   r e f ra c t i v i t y   e ff e c t s   us e s   bo t h   t h e   e xp e r i m e nt a l   r e s ul t s   go t t e n   f r o m   i n   s i t m e a s u r e m e nt s   a n d   t h e   c o m put a t i o n a l   m e t h o ds   i s i m ul a t i n t h e   r e f r a c t i v i t y   r e l a t e d   p r o pa ga t i o n     i m p a c t s   [3,   14] .   T h e   r e s ul t s   f r o m   t h e s e   s t udi e s   ha v e   a s s i s t e t e l e c o m m u n i c a t i o n   n e t w o r k,   na v i ga t i o n   a nd  s ur v e i l l a n c e   s y s t e m s   i n   m i t i ga t i ng  t h e   c o m pl i c a t i o n s   t h a t   a s   a   r e s ul t   o f   t h e   u n c ha ra c t e ri s t i c   r a di o   w a ve   pr o pa g a t i o n   a n u n e xpe c t e pa t h   l o s s   t ha t   di s t u r b s   t h e i r   p e r f o r m a n c e .   I t hi s   s t udy   t h e   m e a s u r e m e nt   a n a s s e s s m e n t   o f   s o m e   e s s e n t i a l   c l i m a t e   v a r i a b l e s   (a i r   t e m pe ra t ur e ,   r e l a t i v e   h um i d i t y   a n a t m o s p h e ri c   pr e s s u r e us i n a   s e l f - i m p l e m e nt e i n e xpe n s i v e   po r t a b l e   m e t e o r o l o gi c a l   m o n i t o r i ng  de v i c e   w a s   c a r ri e o ut   fo r   a   pe r i o of   o n e   y e a r ;   2018 .   T h e s e   m e a s ur e e s s e n t i a l   c l i m a t e   v a r i a b l e s   w e r e   us e t e s t i m a t e   a n a na l y s e     t h e   r e f r a c t i v i t y   gr a di e n t   o v e r   I y a m h o - A uc h i ,   E do   S t a t e ,   N i ge ri a .   E xc l us i v e l y ,   i t   i s   e xpe c t e t h a t   r e s ul t s   w h i c h   a r e   t o   b e   ob t a i n e f r o m   t h e   s t udy   w h i c h   i s   o n e   of   t h e   m o s t   r e c e n t   s t udi e s   o n   t h e   r a p po r t   b e t w e e n   s o m e   e s s e n t i a l   c l i m a t e   v a ri a b l e s   a nd  r e f ra c t i v i t y   s t a t i s t i c s   s pe c i f i c a l l y   i n   I y a m h o - A uc h i ,   E do   S t a t e ,   S o ut h - S o ut h ,   N i ge ri a   w o ul b e   o f   s i gn i f i c a n t   a s s i s t a n c e   t o   t h e   m a na ge m e nt   o f   r a d i o   s y s t e m s   i n   e nha n c i n t h e   qua l i t y     of   ra di o   s i g na l s .       2.   M A TER I A LS   A N D   M E TH O D S   2. 1     A   S e l f - i m p l e m e n t e d   m e te o r o l o gi c a l   m o n i to r i n d e v i c e   T h e   m e t e o r o l o gi c a l   m o ni t o ri n de v i c e   w a s   i m pl e m e nt e i s uc a   w a y   t ha t   i t   c o ul   b e   r um m a ge - s a l e   r e m o t e l y   fo r   t h e   m e a s u r e m e n t s   o f   a i r   t e m pe ra t u r e   ( o C) ,   r e l a t i v e   h um i di t y   (%),     a t m o s ph e ri c   pr e s s u r e   (m b a r ),   w i nd  s pe e (m / s a n l i g ht   i nt e n s i t y   (l ux).   T h e   r e a d i n gs   f r o m   t h e   de v i c e   a r e   di s pl a y e o n   t h e   us e r - f r i e n d l y   L CD   di s pl a y   i n   n um e r i c a l   di g i t a l   v a l ue s   a nd  c o ul a s   w e l l   b e   s e n t   t o   c o m put e t hr o ugh  t h e   p r o gra m m e m i c r o   S D   c a r d   o r/ a nd  t hr o ug h   t h e   s e r i a l   po r t   ( t h e   A r du i n o   S D   C a r d   M o dul e ).     In   t h i s   i m p l e m e n t a t i o n   a   f ul l   s e t   o f   c l i m a t i c   v a ri a b l e s   c a b e   a c qui r e w i t hi n   f e w   s e c o n ds   w h i c h     i s   r e l a t i v e l y   f a s t   c o m pa r e   t o   s o m e   o t h e r   m e t e o r o l o gi c a l   m o n i t o ri n de v i c e s   t h a t   r e qui r e   m e t e o r o l o gi c a l   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   19 ,   N o .   1 J ul y   202 0   :     2 7 6   -   2 8 4   278   v a r i a b l e s   t o   b e   l o gge e ve r y   h o ur   o r   t h e r e a b o ut .   H ow e v e r ,   t h e   us e r   ha s   t h e   c h o i c e   of   s e l e c t i n t h e   f r e que n c y   of   c l i m a t i c   v a ri a b l e s   t h a t   w i l l   b e   m e a s u r e d,   l o gge d,   s t o r e d   a n d i s pl a y e d.   T h e   a c qu i r e r e s pe c t i v e   v a l ue s     of   t h e   c l i m a t i c   v a ri a b l e s   a r e   s h o w n   o n   t h e   L CD .   I n   a d di t i o n ,   t h e   v a r i a b l e s   f o r   e a c h   da y   a r e   h o a rde   o n   t h e   m i c r o   S D   c a r i n   M i c r o s o f t   E xc e l   s e t up  o n   a   s e pa r a t e   f i l e   w i t h   e a c h   f i l e   c r e a t e w i t h   a   f i l e   n a m e   t h a t   c o r r e s po n ds   t o   t h e   pe r i o w h e n   t h e   s uc h   da t a   w e r e   a c qui r e d.   T h e   us e r   a l s o   h a s   t h e   c h o i c e   t s t o t h e   v a r i a b l e s   a c qui s i t i o n   p r o c e dur e   a t   a n y   t i m e   by   i n t r u di n t h e   r o ut i n e .   A f t e r   t h e   i m p l e m e n t a t i o n   p r o c e s s e s   w e r e   c o m pl e t e t e s t i n g   w a s   c a rr i e o ut .   I t   w a s   f o un d   t ha t   t h e   de v i c e   w a s   w o r ki ng  p r o pe rl y .   A c c o r di n t o   [19 - 20] ,   s uc s e l f - i m pl e m e n t e m e t e o r o l o gi c a l   de v i c e   n e e ds   t o   un de r t a ke   r e c a l i b ra t i o a n c o m pa r i s o n.   A s   s uc h   f o r   v a l i d a t i o n   pu r po s e s ,   m e a s u re m e n t s   o f   t h e   e s s e n t i a l   c l i m a t e   v a r i a b l e s   w e r e   c a rri e o ut   b e t w e e n   1s t   t o   8t h   N o ve m b e r ,   2016  a t   t h e   Ce n t r e   f o r   A t m o s ph e r i c   R e s e a r c h   (CA R ),   A y a n gb a ,   K o gi   S t a t e   N i ge r i a   du r i ng  t h e   i ni t i a l   s t a ge .   T h e   r e s ul t s   f r o m   t h e   r e c a l i b r a t i o n   a n c o m pa ri s o n   a f f i rm e t h a t   t h e   i m pl e m e nt e de v i c e   w o r ks   w i t h   m i ni m u m   e rr o r .   D e t a i l s   o f   t h e   c o n s t ruc t i o n   a nd  i m p l e m e n t a t i o n     of   t h e   de v i c e   i n c l ud i n g   t h e   v a l i d a t i o n   r e s ul t s   a r e   c o n t a i n e d   i [21] .       2. 2 .       Lo c at i o n   o m e as u r e m e n ts   T h e   m e a s ur e m e nt s   of   t h e   e s s e n t i a l   c l i m a t e   v a r i a b l e s   w e r e   c a rri e o ut   a t   t h e   a d m i ni s t ra t i v e   b l o c k     of   E do   U n i v e r s i t y   I y a m h o - A uc h i ,   E do   S t a t e ,   S o ut h - S o ut h,   N i g e r i a   l o c a t e a r o und  L a t i t ude   7. 07° N   a n L o n gi t ude   6. 27 ° E   o f   t h e   G r e e n w i c h   M e ri di a n .   T h e   a r e a   e xpe ri e n c e s   t h e   h um i t r o pi c a l   c l i m a t e ,     w h i c i s   c a t e go r i z e by   w e t   a nd  d r y   s e a s o n s .   T h e   v e ge t a t i o n   i s   t ha t   o f   t h e   S a v a nna h,   w i t h   t y pi c a l   o pe n   gra s s l a nd  a n l i m i t e di s pe r s e f i r e - r e s i s t a nt   t r e e s .   T h e   t o pogra p h y   i s   c o m pa r a t i v e l y   un dul a t i n a n i t   s l a nt s   f r o m   t h e   n o r t h e rn  pa rt   t o   t h e   s o ut h   [1 - 3,   22] .   F i gu r e   1   s h o w s   t h e   a e ri a l   v i e w   of   t h e   s t u dy   a r e a   f r o m   go o gl e   e a rt h   m a p.           F i gu r e   1 .   A e r i a l   v i e w   o f   I y a m h o - A uc h i ,   E do   S t a t e ,   N i ge r i a   (s o ur c h:   G o o gl e   E a rt h   M a p)       2. 3     M e th o d   o m e as u r e m e n ts   T h e   m e a s u r e m e nt s   o t h e   e s s e n t i a l   c l i m a t e   v a ri a b l e s   w e r e   do n e   a t   t h e   a d m i ni s t ra t i v e   b ui l di n g     of   E do   U n i v e r s i t y   I y a m h o   w i t h   a n   e l e v a t i o n   o f   a bo ut   188  m   h e i g h t   a b ov e   s e a   l e v e l   by   p l a c i n g     t h e   m e t e o r o l o gi c a l   m o n i t o ri n de v i c e   o n   a   f i xe po s i t i o f o r   c o n t i nuo us   m e a s u r e m e n t s .     A l t h o ug h ,   t h e   m e t e o r o l o gi c a l   m o n i t o ri n de v i c e   m e a s ur e s   f i ve   m e t e o r o l o gi c a l   v a r i a b l e s   a s   s t a t e e a rl i e r,     o n l y   t h e   da i l y   r e c o r ds   o f   t h r e e   e s s e n t i a l   c l i m a t e   v a ri a b l e s   w h i c h   i n c l ude   a i t e m pe r a t u r e   ( o C ),   r e l a t i v e   h u m i di t y   (%)  a n a t m o s ph e r i c   pr e s s u r e   (m b a r s w e r e   us e fo r   t hi s   s t udy .   T h e   r e c o r ds   c ov e r   t w e n t y - f o ur   h o u r s   e a c h   d a y   f r o m   00  h o ur   t o   2300  h o ur s   l o c a l   t i m e   a t   i nt e r v a l s   o f   o n e   h o ur   o f   w h i c h   t h e   m e a n   v a l ue s   f r o m   e a c h   da y   a r e   t h e n   c o pi e f r o m   t h e   m i c r o   S D   c a r t o   t h e   c o m put e r   f r o m   t h e   de v i c e .   T h e   m e a s u r e m e nt s     of   t h e   e s s e n t i a l   c l i m a t e   v a r i a b l e s   w e r e   m a de   f o r   a   pe ri o o f   o n e   y e a r   (J a n u a r y   t o   D e c e m b e r ,   2018) .     T h e   m e a m o n t hl y   m e a s ur e v a l ue s   t ha t   w e r e   us e f o r   t h e   a na l y s i s   i t hi s   s t udy   a r e   c o nt a i n e i T a b l e   1.     T h e   m e a n   v a l ue s   a r e   25. 4 o C,   73 . 08  a nd  1004 . 56  m b a r   f o r   a i r   t e m pe r a t u r e ,   r e l a t i v e   h um i di t y   a n d   a t m o s ph e ri c   p r e s s u r e   r e s pe c t i v e l y .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       E s t i m a t i on   o f   t he   r e f r ac t i v i t y   gr adi e nt   f r o m   m e as ur e e s s e n t i al   c l i m at e   ( Ki ngs l e y   E ghong hon   U k hur e bor )   279   T a b l e   1 .   A v e r a ge   m e a s u r e d   m e t e o r o l o gi c a l   v a ri a b l e   f o r   2018   M o n t h   A v e ra g e   A i T e m p e ra t u re   ( o C)   A v e ra g e   R e l a t i v e   H u m i d i t y   ( % )   A v e ra g e   A t m o s p h e r i c   P r e s s u r e   ( m b a rs )   J a n u a ry   2 8 . 2 0   4 2 . 7 0   1 0 0 1 . 7 0   F e b ru a ry   3 1 . 8 0   4 8 . 2 0   1 0 0 2 . 5 0   M a rc h   3 0 . 1 0   6 8 . 7 0   1 0 0 4 . 6 0   A p ri l   2 9 . 3 0   8 5 . 2 0   1 0 0 7 . 1 0   M a y   2 8 . 4 0   9 2 . 1 0   1 0 0 5 . 7 0   J u n e   2 6 . 3 0   9 2 . 4 0   1 0 0 5 . 9 0   J u l y   2 5 . 0 0   9 5 . 3 0   1 0 0 4 . 7 0   A u g u s t   1 6 . 6 0   7 8 . 6 0   1 0 0 3 . 9 0   S e p t e m b e r   2 5 . 5 0   7 8 . 4 0   1 0 0 5 . 4 0   O c t o b e r   2 5 . 7 0   6 8 . 9 0   1 0 0 5 . 6 0   N o v e m b e r   2 7 . 8 0   6 8 . 2 0   1 0 0 4 . 7 0   D e c e m b e r   2 6 . 5 0   5 8 . 3 0   1 0 0 2 . 9 0   M e a n   2 5 . 4 6   7 3 . 0 8   1 0 0 4 . 5 6       3.   TH E O R ETI C A B A C K G R O U N D   F O R   R EF R A C TI V I TY   ES TI M A TI O N   It   ha s   b e e n   e s t a b l i s h e t h a t   t h e   e l e c t r o m a g n e t i c   w a ve s   w h i c h   pa s s   t hr o ug h   t h e   a t m o s ph e r e   b e n ds ,     a s   a   c o n s e que n c e   of   t h e   di f fe r e n t   l a y e r s   of   t h e   a t m o s p h e r e   a nd  i t s   pe rm i t t i v i t y ,   o t h e r w i s e   i t   w o ul h a v e   t ra v e l   i n   a   s t ra i g h t   pa t i f   i t   w a s   h o m o ge n e o us .   T hi s   i s   i n s t i g a t e by   t h e   s pa t i a l   di s t r i b ut i o n   o f   t h e   r e f r a c t i v e   i nde   of   t h e   a i r   w h i c h   c a us e s   c o n t e n d i n e f fe c t s   [3,   14].   T h e   a t m o s ph e r e ’s   r e f r a c t i v e   i nde x,   n   a n t h e   r e l a t i v e   pe r m i t t i v i t y , Ԑ r   a r e   c o nn e c t e m a t h e m a t i c a l l y   w i t h :       2 r n   ( 1)     S i n c e ,     a n d   t h e   v a ri a t i o n s   a r e   i n f i ni t e s i m a l .   A n   a pp r o p r i a t e   p a r a m e t e t ha t   c o ul b e   us e w h e n   m o de l l i n g   t h e   c h a nge   o f   t h e   r e f ra c t i v i t y   of   t h e   a t m o s p h e r e   ( a t m o s phe r i c   r e f r a c t i v e   i n de x)  N ,   w h i c h   c a b e   de f i n e m a t h e m a t i c a l l y   a c c o r di ng  t o   [3,   11 ,   14 a s :     6 1 1 0 Nn   (2)     N   a nd  t h e   e s s e n t i a l   c l i m a t e   v a ri a b l e s   s uc a s   t h e   a i t e m pe ra t u r e ,   a t m o s p h e ri c   p r e s s ur e   a n d   v a po ur   p r e s s ur e   c a b e   c o n n e c t e m a t h e m a t i c a l l y   by ;       77.60 4810 e NP TT       (3)     H e n c e ,   N   a c c o r di n g   t o   t h e   r e c o m m e n da t i o n   I nt e rna t i o n a l   T e l e c o m m u n i c a t i o n s   U ni o n,   2015   [11] ,     c a b e   e xpr e s s e m a t h e m a t i c a l l y   a s :     5 2 77 .60 3.7 3 10 Pe N TT      (4)     T h e   r e f r a c t i v i t y   o t h e   t r o po s ph e r e   c a n   b e   a l i e na t e i nt o   t w o   p o r t i o n s ,   na m e l y ;   t h e   dr y   p o r t i o n ,   d N   a n   t h e   w e t   po r t i o n ,   w N .   T h e   d r y   po r t i o n   c o n t ri b ut e s   a bo ut   70%  of   t h e   t o t a l   r e f ra c t i v i t y   i n   t h e   t r o po s ph e r e .     T h i s   d r y   p o r t i o n   ha s   a   di r e c t   pr o po r t i o n a l i t y   w i t h   t h e   de n s i t y   of   t h e   ga s   m o l e c ul e s   a n c h a nge s   w i t h   t h e i r   di s t r i b ut i o n .   I t   i s   us ua l l y   s t a b l e   a n c a b e   a pp r o xi m a t e f r o m   t h e   m e a s u r e d   a i t e m pe ra t u r e   a n d   a t m o s p h e ri c   pr e s s u r e   w i t h   a a c c ura c y   of   a b o ut   20%  us i n g:     77.60 d P N T   (5)     W h e r e   P   i s   b a r o m e t ri c   p r e s s ur e   (m b a r s a n d   T   i s   a b s o l ut e   t e m pe ra t u r e   i K e l v i n   [1 - 3,   6] .   W h i l e ,   t h e   w e t   po r t i o n   w hi c h   i s   a   c o n s e que n c e   of   t h e   po l a r   n a t u r e   o f   w a t e r   m o l e c ul e s   a n i t   c o nt r i b ut e s     t h e   m a i c h a nge   i t h e   r e f ra c t i v i t y   i n   t h e   t r o po s ph e r e   a nd  c a b e   a pp r o xi m a t e a c c o r di n g   t o   [1 - 3,   6]   us i n g :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   19 ,   N o .   1 J ul y   202 0   :     2 7 6   -   2 8 4   280   5 2 3.7 3 10 w e N T    (6)     W h e r e   e   i s   pa rt i a l   p r e s s ur e   o f   w a t e r   v a po u r   ( m b a r s a s   e a rl i e de f i n e a s :       100 s RH ee    (7)     W h e r e   RH   i s   t h e   r e l a t i v e   h u m i d i t y ;   a n d   e s   i s   t h e   s a t u r a t e v a po ur   p r e s s u r e   (m b a r s )   w h i c h   i s   e xp r e s s e by :     1 7 . 2 7 2 7 3 . 1 5 3 5 . 8 5 6. 11 10 T T s e    (8)     S i n c e   h   i s   t h e   h e i g h t   o f   a   r a y   di r e c t l y   a bov e   t h e   e a r t h ’s   s ur f a c e .   H e n c e ,   t h e   r a d i us   o f   t h e   r a y   o c ur v a t u r e   r ,   a n d   t h e   v e rt i c a l   g ra di e nt   o f   N   w h i c i s   de n o t e b y   N h   T h e r e f o r e ,   t h e   h o ri z o nt a l   a n g l e   o f   t h e   p a t t o   a   gi v e n   po i nt   w hi c i s   de n o t e by   θ   c a n   b e   w r i t t e a s :     11 c os N r N h      (9)     A c c o r di n t o   [9],   r   c o ul be   l i n ke t o   t h e   c o m pa r a t i v e   e a r t h   r a di us   w h i c h   i s   de n o t e R   i n   p l a c e     of   t h e   r e f r a c t i v e   i n de x   g r a di e n t   a s :     r k R   (10)     W h e r e   i s   t h e   e f fe c t i ve   e a rt h   ra d i us   f a c t o w h i c h   c a t h e b e   m a t h e m a t i c a l l y   e xpr e s s e a s :     1 1 k N R h      (11)     H e n c e ,   t h e   (11)   c a n   a l s o   b e   m a t h e m a t i c a l l y   e xpr e s s e i n   pl a c e   of   r e f r a c t i v i t y   N ,   s i n c e     6370   k m :     1 1 157 N h k      ( 12)     T h e   k - f a c t o c o ul b e   r u m m a ge - s a l e   f o r   c a t e go ri z i n g   t h e   r e f ra c t i v e   c o n di t i o n s   a c c o r di n gl y   [5].   A r o u n t h e   e a rt h ’s   s u r f a c e ,   N h - 39  N - u n i t s / k m ,   a n d   k   1. 33 ;   i n   t h i s   s t a t e   i t   i s   k n o w n   a s   n o r m a l   r e f r a c t i o n   o r   s t a n d a r a t m o s ph e r e .   H e r e ,   ra di o   s i g n a l s   a r e   c o n v e y e l a t e ra l l y   o n   a   s t r a i g h t - l i n e   r o ut e   o n   t h e   e a r t h’s   s ur f a c e   a n m o v e   i n t o   s pa c e   un r e s t ri c t e d.   If , 1 . 3 3 0 k ,   w e   w o ul ha v e   w h a t   i s   k n o w n   a s   s ub - r e f r a c t i o n   a n t hi s   s ugge s t s   t ha t   t h e   ra d i o   w a v e s   a r e   b r o a dc a s t   u n c ha r a c t e r i s t i c a l l y   a w a y   f r o m   t h e   e a r t h ’s   s u r f a c e .     B ut   w h e n   1 . 3 3 k w e   w o ul h a v e   w h a t   i s   k n o w n   a s   s upe r - r e f r a c t i o n   a nd  t h i s   s ugge s t s   t ha t   t h e   r a d i o   w a ve   s i gn a l s   p r o pa ga t e   i n t e rm i t t e n t l y   t ow a r ds   t h e   e a rt h ’s   s ur f a c e   a n t hi s   w i l l   o ut s p r e a t h e   r a d i o   h o ri z o n     a s   w e l l   a s   ups ur ge   pa t h   c l e a ra n c e .   T h us ,   g i v i n i nt e r m i t t e nt   h uge   ra n ge s   a b ov e   t h e   l i n e   of   v i e w   a s   a   r e s ul t     of   m ul t i pl e   r e f l e c t i o n s .   H ow e v e r ,   i f   0 k    t h e r e   w o ul b e   w h a t   i s   kn o w n   a s   d uc t i n w hi c h   c o ul m a ke   t h e   ra di o   w a v e s   t o   c ur v e   d ow n w a r ds   w i t h   a   c u r v a t u r e   t h a t   i s   g r e a t e r   t ha n   t h a t   o f   t h e   e a r t h.   T h e   ra d i Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       E s t i m a t i on   o f   t he   r e f r ac t i v i t y   gr adi e nt   f r o m   m e as ur e e s s e n t i al   c l i m at e   ( Ki ngs l e y   E ghong hon   U k hur e bor )   281   s i g n a l s   c a n   b e c o m e   s t uc be t w e e n   a   l a y e r   i n   t h e   t r o po s ph e r e   a n t h e   s u r f a c e   duc t   (t ha t   i s   t h e   e a rt h ’s   o r   s e a ’s   s ur f a c e o r   f l a n ke b y   t w o   l a y e r s   i t h e   t r o po s ph e r e   w h i c i s   t h e   e l e v a t e duc t .   I t hi s   w a v e   gui de - l i ke   pr o pa g a t i o n,   v e r y   h i g ra di o   s i g na l   s t r e n gt h s   c o ul b e   ob t a i n e a t   a   v e r y   l o n r a nge   w h i c h   i s   f a r   a b ove     t h e   l i n e   o f   v i e w   [1 - 14].       4.   DISCUSSIO O F   RE SUL T S   In   t hi s   s t udy ,   t h e   a na l y s i s   w a s   c a rr i e o ut   p r o c e dura l l y   t hr o ugh  t h e   e s t i m a t i o n   o f   r e f r a c t i v i t y   gra di e nt   f r o m   t h e   m e a s u r e e s s e n t i a l   c l i m a t e   v a r i a b l e s   i m p l o r i n ( 1 )   t o   ( 12 )   a c c o r di ngl y .   S o m e   s t a t i s t i c a l   a n a l y s i s   w a s   a l s o   do n e   s o   a s   t o   de t e r m i n e   t h e i r   v a r i a t i o b e t w e e n   t h e s e   m e a s u r e e s s e n t i a l   c l i m a t e   v a r i a b l e s   a n t h e   e s t i m a t e o f   r e f r a c t i v i t y   gra di e n t .   Co m pa ri s o n s   o f   t h e   v a r i o us   m e a s u r e e s s e n t i a l   c l i m a t e   v a ri a b l e s   a n t h e   e s t i m a t e r e f r a c t i v i t y   gr a di e nt   w e r e   a l s o   r e s pe c t i ve l y   d o n e   gra p hi c a l l y .   T h e   m e a n   m o n t hl y   e s t i m a t e r e f r a c t i v i t y   gr a di e n t   i s   c o n t a i n e i n   T a b l e   2.   T h e   v a l ue s   ra n g e   f r o m   - 20. 0 N - u n i t s / k m   t o   - 190. 00  N - u ni t s / km   w i t h   a n   a v e ra ge   v a l ue   of  - 60. 67  N - u n i t s / k m   fo r   t h e   pe r i o un d e r   de l i b e r a t i o n .   T h e s e   e s t i m a t e m o n t hl y   r e f r a c t i v i t y   gr a di e n t   v a l ue s   f o r   2018   a r e   i s   i c o n f o r m i t y   w i t t h e   v a l ue s   o b t a i n e d   f r o m   r e s ul t s   o f   [4,   6,   7 ,   1 0].   In   F i gu r e   2 ,   t h e   m o nt h l y   e s t i m a t e r e f r a c t i v i t y   gr a d i e nt   v a l ue s   fo r   2018   w hi c w e r e   ob t a i n e a c c o r di n gl y   i s   p r e s e n t e d.   F r o m   t h e   F i g u r e   i t   w a s   o bs e r v e t ha t   t h e   m o n t h s   w i t l o w e r   r e l a t i v e   h u m i d i t y   w e r e   ha v i ng  h i g h e r   r e f ra c t i v i t y   gr a d i e nt   v a l ue s   c o m pa r e t o   t h e   o n e s   w i t h   h i g h e r   r e l a t i v e   h um i di t y .   A s   a   r e s ul t ,     t h e   F i gur e   e xhi b i t s   a   ki n o un dul a t i n di s p l a y .   T h e   m o nt h l y   e s t i m a t e r e f r a c t i v i t y   gr a di e nt   v a l ue s   w e r e   a c t ua l l y   h i g h e r   i n   t h e   m o nt h s   o f   N ov e m b e r   dow n   t o   M a r c h   w hi c h   ha ppe n s   t o   b e   t h e   m o n t h s   w i t h   l o w e r   v a l ue s   of  r e l a t i v e   h um i di t y   a s   w e l l   a s   r e duc e r a i n f a l l   a n d   dr o ps   pr o g r e s s i v e l y   b e t w e e n   t h e   m o nt h s   A pri l     t o   O c t obe r   a nd  t hi s   h a ppe n s   t o   b e   t h e   m o nt h s   w i t h   hi g h e r   v a l ue s   of   r e l a t i v e   h u m i d i t y   a s   w e l l   a s   i n c r e a s e ra i n f a l l .   T hi s   a g a i n   i s   a n   a f f i r m a t i o n   t h e   r e s ul t s   o f   [23 - 25]   a nd  s o m e   o t h e r   s t ud i e s ,   t ha t   r e l a t i v e   h u m i d i t y   h a v e   a   di r e c t   p r o po r t i o n a l i t y   w i t h   ra i n f a l l .   T h e   o b t a i n e m o nt h l y   e s t i m a t e r e f ra c t i v i t y   gr a di e nt   v a l ue s   fo r   2018   ra n ge   f r o m   - 20. 0 N - u ni t s / km   t o   - 190 . 00  N - u n i t s / k m   w i t h   a n   a v e r a ge   v a l ue   o f   - 60. 67   N - u ni t s / k m .     T h e s e   r e s ul t s   a r e   i c o n f o r m i t y   w i t t h e   r e s ul t s   o f   [4,   6,   7 ,   10 ].       T a b l e   2 .   M o nt h l y   e s t i m a t e r e f ra c t i v i t y   gr a di e n t   f o r   2018   M o n t h   E s t i m a t e d   R e f ra c t i v i t y   g ra d i e n t   (N - u n i t s / k m )   J a n u a ry   - 1 9 0 . 0 0   F e b ru a ry   - 2 8 . 0 0   M a rc h   - 6 5 . 0 0   A p ri l   - 4 0 . 0 0   M a y   - 3 0 . 0 0   J u n e   - 6 5 . 0 0   J u l y   - 7 0 . 0 0   A u g u s t   - 7 2 . 0 0   S e p t e m b e r   - 6 8 . 0 0   O c t o b e r   - 3 0 . 0 0   N o v e m b e r   - 2 0 . 0 0   D e c e m b e r   - 5 0 . 0 0   M e a n   6 0 . 6 7           F i gu r e   2 .   M o nt h l y   v a r i a t i o n s   o f   r e f r a c t i v i t y   gra di e n t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   19 ,   N o .   1 J ul y   202 0   :     2 7 6   -   2 8 4   282   F i gu r e   s h o w s   t h e   pl o t   o t h e   a v e r a ge   m o n t hl y   m e a s ur e a i r   t e m pe ra t u r e   a ga i n s t   t h e   m o n t hl y   e s t i m a t e d   r e f r a c t i v i t y   gr a di e n t   v a l ue s   fo r   2018 .   F i g u r e   s how s   t h e   pl o t   o f   t h e   m o nt h l y   a v e r a ge   m e a s u r e r e l a t i v e   h u m i d i t y   a ga i n s t   t h e   m o n t hl y   e s t i m a t e r e f r a c t i v i t y   gra di e nt   v a l ue s   fo r   2018 .   W h i l e ,   F i gu r e   s h o w s   t h e   pl o t   o f   t h e   m o nt h l y   a v e r a ge   m e a s u r e a t m o s ph e r i c   p r e s s ur e   a g a i n s t   t h e   m o n t hl y   e s t i m a t e r e f r a c t i v i t y   gra di e nt   v a l ue s   fo r   2018 .   I t   w a s   ob s e r v e t h a t   t h e s e   m e a s u r e e s s e n t i a l   c l i m a t e   v a r i a b l e s   w e r e   h a v i n g   s i g n i f i c a n t   i n f l ue n c e s   o n   t h e   m o nt h l y   e s t i m a t e r e f ra c t i v i t y   gr a d i e n t   v a l ue s   f o r   2018 .   T h e s e   e ffe c t s   w e r e   m o r e   n o t i c e a b l e   dur i n t h e   m o nt h s   w i t h   h i g h   r e l a t i v e   h um i d i t y   v a l ue s   c o m pa r e w i t h   t h e   m o nt h s   w i t h   l o w e r   r e l a t i v e   h u m i d i t y   v a l ue s .           F i gu r e   3 .   T h e   p l o t   o f   t h e   a v e r a ge   m o nt h l y   m e a s u r e a i t e m p e r a t u r e   a ga i n s t   t h e   m o nt h l y   e s t i m a t e r e f r a c t i v i t y   gr a di e n t   v a l ue s   f o r   2018           F i gu r e   4 .   T h e   p l o t   o f   t h e   a v e r a ge   m o nt h l y   m e a s u r e r e l a t i v e   h u m a ni d i t y   a ga i n s t   t h e   m o n t hl y   e s t i m a t e d   r e f r a c t i v i t y   gr a di e n t   v a l ue s   f o r   2018       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       E s t i m a t i on   o f   t he   r e f r ac t i v i t y   gr adi e nt   f r o m   m e as ur e e s s e n t i al   c l i m at e   ( Ki ngs l e y   E ghong hon   U k hur e bor )   283       F i gu r e   5 .   T h e   p l o t   o f   t h e   a v e r a ge   m o nt h l y   m e a s u r e a t m o s phe r i c   p r e s s u r e   a ga i n s t   t h e   m o nt h l y   e s t i m a t e r e f r a c t i v i t y   gr a di e n t   v a l ue s   f o r   2018       5.   C O N C LU S I O N   T h i s   s t udy   de m o n s t r a t e s   t h e   m e a s u r e m e n t s   o f   s o m e   e s s e n t i a l   c l i m a t e   v a r i a b l e s   a t   t h e   a d m i ni s t ra t i v e   b ui l di n o f   E do   U n i v e r s i t y   I y a m h o - A uc hi ,   E do   S t a t e ,   S o ut h - S o ut h ,   N i ge ri a   w i t h   a n   e l e v a t i o n   o a bo ut   188  m   h e i g ht   a b o ve   s e a   l e ve l   us i n a   s e l f - i m pl e m e nt e i n e xpe n s i v e   p o r t a b l e   m e t r o l o gi c a l   de v i c e   by   pl a c i n t h e   de v i c e   o n   a   f i xe po s i t i o n   f o r   c o n t i n uo us   m e a s u r e m e nt s   s o   a s   t o   e s t i m a t e   t h e   r e f ra c t i v i t y   gr a d i e nt   w h i c h   w i l l   b e   u s e f ul   i n   p r e di c t i o n   o f   t h e   l o c a l   ra di o   w a ve   pr o pa ga t i o n .   I t   w a s   obs e r v e t h a t   t h e   m o nt h s   w i t h   l o w   r e l a t i v e   h u m i di t y   v a l ue s   w h e n   h a v i n g   h i g h e r   r e f ra c t i v i t y   gr a di e n t   v a l ue s   c o m pa r e t o   t h e   o n e s   w i t h   hi g h e r   r e l a t i v e   h u m i di t y .   It   w a s   a l s o   ob s e r v e t ha t   t h e   a v e r a ge   m o n t hl y   m e a s ur e e s s e n t i a l   c l i m a t e   v a r i a b l e s   w e r e   h a v i n g   s i g n i f i c a n t   i n f l ue n c e s   o n   t h e   a v e r a ge   m o n t hl y   e s t i m a t e r e f r a c t i v i t y   gr a di e n t   a l l   t hr o ug t h e   pe r i o u n de r   c o n s i de r a t i o n .   T h e s e   r e s ul t s   o b t a i n e f r o m   t hi s   s t udy   w o ul a s s i s t a n c e   i n   t h e   e nha n c e m e nt   o f   l oc a l   ra di o   s i g n a l s .       R EF ER EN C ES   [ 1]   U khur e bo r ,   K . E .   a nd  O de s a ny a   I . ,   R e l a t i o ns h i be t w e e n   M e t e o r o l og i c a l   V a r i a bl e s   a nd   E f f e c t i v e   E a r t h   R a d i u s   F a c t o r   ov e r   A u c hi ,   E do   S t a t e ,   S o ut h - S o ut h ,   N i g e r i a ,   C ov e na nt   J o ur na l   of   P hy s i c a l   &   L i f e   Sc i e nc e s v o l .   7 ,   no .   1.   P p.   1 - 10 .   2 019   [ 2]   U khur e bo r ,   K . E . ,   A z i ,   S . O . ,   A bi o dun ,   I . C .   a nd   O j i e m ud i a ,   S . E . ,   T h e   I nf l ue nc e   o f   W e a t he r   V a r i a b l e s   o A t m o s phe r i c   R e f r a c t i v i t y   ov e r   A uc hi ,   S o ut h - S o u t h ,   N i g e r i a ,   J o ur na l   f or   A pp l i e S c i e nc e   an E nv i r onm e nt a l   M an age m e nt v o l .   22 ,   no ,   4,   pp .   471 - 47 5,   20 18 .   [ 3]   U khur e bo r ,   K . E .   a nd  A z i ,   S . O . ,   R e v i e w   o f   M e t ho do l o gy   t O bt a i P a r a m e t e r s   f o r   R a di o   W a v e   P r o pa g a t i o a t   L o w   A l t i t u de s   f r o m   M e t e o r o l o g i c a l   D a t a :   N e w   R e s ul t s   f o r   A uc hi   A r e a   i E do   S t a t e ,   N i g e r i a ,   J o ur n al   of   K i ng   Saud   U ni v e r s i t y   -   S c i e nc e v o l .   31,   no .   4 ,   pp.   1 445 1451 ,   201 9 .   [ 4]   A de di j i ,   A . T . ,   A j e w o l e ,   M . O .   a nd  F a l o dun ,   S . E . ,   D i s t r i bu t i o o f   R a di o   R e f r a c t i v i t y   G r a di e nt   a nd   E f f e c t i v e   E a r t h   R a di u s   F a c t o r   ( k - f a c t o r )   o v e r   A kur e ,   S o ut W e s t e r N i g e r i a ,   J our nal   f o r   A t m os phe r i c   and  S ol a r - T e r r e s t r i a l   P hy s i c s ,   v o l .   7 3 pp .   230 0 - 2304 .   2011   [ 5]   A f ul l o ,   T . J . ,   M o t s o e l a ,   T .   a nd  M o l o t s i ,   D . F . ,   R e f r a c t i v i t y   G r a di e n t   a nd  k - f a c t o r   i B o t s w a na ,   R ad i A f r i c a   pp.   10 7 - 110,   1 999 .   [ 6]   A g bo ,   G . A . ,   O ko r o ,   O . N .   a nd  A m e c hi ,   A . O . ,   A t m o s phe r i c   R e f r a c t i v i t ov e r   A buj a ,   N i g e r i a ,”   I n t e r na t i ona l   R e s e ar c J our nal   o f   P ur e   and   A pp l i e d   P hy s i c s ,   v o l .   1 ,   no .   1 ,   pp .   37 - 45,   2013 .   [ 7]   A y a nt unj i ,   B . G . ,   O k e ke ,   P . N .   a nd  U r a m a ,   J . O . ,   D i ur n a l   a nd  S e a s o na l   V a r i a t i o o f   S ur f a c e   R e f r a c t i v i t y   ov e r   N i g e r i a ,   P r og r e s s   i n   E l e c t r om agne t i c s   R e s e ar c h v o l .   30 pp .   201 - 222 2 011 .   [ 8]   B e a n ,   B . R .   a nd   D ut t o n,   E . J . ,   R a di o   M e t e o r o l o gy ,   D ov e r   P ubl i c a t i on  C o . ,   N e w   Y o r k ,   259 273 .   1968   [ 9]   B r us s a a r d ,   G .   a nd   W a t s o n,   P . A . ,   A t m o s phe r i c   M o de l l i ng   a nd   M i l l i m e t r e   W a v e   P r o p a g a t i o n,   C hapm a an   H al l 199 5   [ 10]   F a l o dun ,   S . E .   a n A j e w o l e ,   M . O . ,   R a di o   R e f r a c t i v e   I nde i t h e   L o w e s t   100   m   L a y e r   o f   t he   T r o po s phe r e   i n   A kur e ,   S o ut h   W e s t e r N i g e r i a ,   J ou r na l   of   A t m os phe r i c   a nd   So l ar T e r r e s t r i a l   P hy s i c s ,   v o l .   6 8,   pp .   236 243 ,   200 6 .   [ 11]   I nt e r na t i o na l   T e l e c o m m uni c a t i o ns   U ni o R e c o m m e nda t i o n ,   I T U - R ,   T he   R e f r a c t i v e   I nde x :   I t s   F o r m ul a   a nd  R e f r a c t i v i t y   D a t a ,   R a di o w a v e   P r o pa g a t i o n,   I T U - R   P - S e r i e s ,   N o .   4 53 - 11 p p.   1 - 25 ,   2 015 ,   [ O nl i n e ]   A v a i l a b l e ,   ht t p: / / w w w . i t u . i nt / pu bl / R - R E C / e n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   19 ,   N o .   1 J ul y   202 0   :     2 7 6   -   2 8 4   284   [ 12]   K o l a w o l e ,   L . B . ,   V e r t i c a l   P r o f i l e s   o f   R a di o   R e f r a c t i v i t y   o v e r   N i g e r i a ,   J ou r na l   of   W e s t   A f r i c a n   S c i e nc e   A s s o c i a t i on ,   v o l .   26 ,   pp .   4 1 - 60,   19 81 .   [ 13]   K o r a k - S ha ha ,   P . N .   T he   P hy s i c s   o f   t h e   E a r t h   a n i t s   A t m o s phe r e ,   Jo hn   an S ons   I nc . ,   N e w   Y o r k,   U S A ,   2 003 .   [ 14]   M a r t i n ,   G .   a nd  V a c l a v ,   K . ,   A t m o s phe r i c   R e f r a c t i o a nd  P r o pa g a t i o i L ow e r   T r o po s phe r e ,”   E l e c t r om agne t i c   W av e s ,   P r o f .   V i t a l i y   Z hur be nko   ( E d. )   2011 .   I S B N :   978 - 953 - 307 - 30 4 - 0   [ 15]   U khur e bo r ,   K . E .   a nd  U m uko r o ,   O . J . ,   I nf l ue nc e   o f   M e t e o r o l o gi c a l   V a r i a bl e s   o U H F   R a di o   S i g na l :   R e c e nt   F i nd i ng s   f o r   E B S ,   B e n i C i t y ,   S o ut h - S o ut h,   N i g e r i a ,   I O P   C onf e r e nc e   Se r i e s :   E ar t &   E nv i r onm e n t   Sc i e nc e   v o l .   173 ,   no .   1 ,   201 8 .   [ 16]   U khur e bo r ,   K . E . ,   O l a y i nka ,   S . A . ,   N w a nkw o ,   W .   a nd  A l ha s a n ,   C . ,   E v a l ua t i o o f   t he   E f f e c t s   o f   s o m e   W e a t he r   V a r i a b l e s   o U H F   a nd  V H F   R e c e i v e r s   w i t hi n   B e n i C i t y ,   S o ut h - S o ut R e g i o o f   N i g e r i a ,   J ou r na l   of   P hy s i c s :   I O P   C onf e r e nc e   Se r i e s no .   1299 ,   pp .   1 - 10,   20 19 .   [ 17]   A l a m ,   I . ,   M uf t i ,   N . ,   S ha h,   S . A . A .   a n Y a qo o b,   M . ,   T he   E f f e c t   o f   R e f r a c t i v i t y   o P r o pa g a t i o a t   U H F   a nd   V H F   F r e q ue nc i e s ,   I n t e r na t i o na l   J our na l   o f   A n t e nna s   an P r opa gat i o n ,   pp  1 - 8 ,   2016 .   [ 18]   N w a nkw o ,   N .   a nd  U khu r e bo r ,   K . E . ,   I nv e s t i g a t i ng   t h e   P e r f o r m a nc e   o f   P o i nt   t o   M u l t i po i n t   M i c r o w a v e   C o nne c t i v i t y   a c r o s s   U ndu l a t i ng   L a nds c a pe   du r i ng   R a i nf a l l ,   J our nal   o f   t he   N i ge r i an   So c i e t y   o f   P hy s i c al   S c i e nc e s v o l .   1 ,   no .   3 pp.   10 3 - 115,   2 019 .   [ 19]   B a g i o r g a s ,   H . S . ,   A s s i m a ko po ul o s ,   M . N . ,   P a t e n t a l a k i 1 ,   A . ,   K o no f a os ,   N . ,   M a t t ho po ul o s ,   D . P .   a n M i ha l a k a ko u,   G . ,   T he   D e s i g n,   I ns t a l l a t i o a nd  O pe r a t i o o f   a   F ul l y   C om put e r i z e d ,   A ut o m a t i c   W e a t he r   S t a t i o f o r   H i g Q ua l i t y   M e t e o r o l o g i c a l   M e a s ur e m e n t s ,   F r e s e ni us   E nv i r o nm e nt al   B u l l e t i n v o l .   16,   no .   8 ,   pp.   9 48 - 962 .   2007   [ 20]   J i ,   H .   H . ,   Y o ng ,   H . K .,   H y o ,   H . I .,   N a ,   Y . K .,   S a ng j i n,   S .   a nd   Y o ur i m   Y . ,   E r r o r   C o r r e c t i o o f   M e t e o r o l o g i c a l   D a t a   O bt a i ne w i t M i ni - A W S s   B a s e o n   M a c hi ne   L e a r ni ng ,   A dv a nc e s   i n   M e t e or o l og y pp .   1 - 8 20 18 .   [ 21]   U khur e bo r ,   K . E . ,   A bi o dun,   I . C . ,   A z i ,   S . O . ,   O t e t e ,   I .   a nd  O bo g a i ,   L . E . ,   A   C o s t - E f f e c t i v e   W e a t he r   M o n i t o r i ng   D e v i c e ,   A r c hi v e s   o f   C ur r e n t   R e s e ar c I n t e r na t i o nal vol .   7 ,   no .   4 pp.   1 - 9,   2 017 .   [ 22]   O j e i f o ,   M . O .   a nd  A khi m i e n ,   F . O . ,   P a t t e r o f   F e nc i ng   a nd  I m pa c t s   i U r ba A uc hi ,   E do   S t a t e ,   N i g e r i a ,   I nt e r n at i on al   J o ur n al   o f   P hy s i c al   and   H um a G e og r aph y v o l .   1,   n o .   1 ,   p p .   26 - 34 ,   201 3 .   [ 23]   U khur e bo r   K . E . ,   A bi o dun   I . C .   a nd   B a ka r e   F . ,   R e l a t i o ns h i p   b e t w e e n   R e l a t i v e   H um i di t y   a nd  t he   D e w   P o i n t   T e m pe r a t u r e   i B e n i C i t y ,   N i g e r i a ,   J our n al   f or   A p pl i e S c i e nc e   and  E nv i r o nm e nt a l   M a nage m e nt v o l .   21,   no .   5 pp.   95 3 - 956 2 017 .   [ 24]   U khur e bo r   K . E . ,   A z i   S . O . ,   A bi o dun  I . C .   a nd  E noy o z e   E . ,   A ppr o x i m a t i o o f   t he   D e w   P o i n t   T e m pe r a t ur e   U s i ng   C o s t - E f f e c t i v e   W e a t h e r   M o ni t o r i ng   S y s t e m ,   P hy s i c a l   S c i e nc e   I n t e r nat i o nal   J our nal v o l .   1 4,   no .   3 p p.   1 - 6.   2 017   [ 25]   U khur e bo r   K . E . ,   B a t u bo   T . B . ,   A bi o dun  I . C .   a nd  E noy oz e   E . ,   T he   I n f l ue nc e   o f   A i r   T e m pe r a t u r e   o t he   D e w   P o i nt   T e m pe r a t ur e   i B e ni C i t y ,   N i g e r i a .   J o ur na l   f o r   A ppl i e S c i e nc e   a nd  E nv i r o nm e n t a l   M a na g e m e n t ,   v o l .   21,   no .   4 ,   pp.   65 7 - 660,   2 017 .       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S         K i ng s l e y   E g h o ng h o U khur e bo r   i s   a   L e c t ur e r / R e s e a r c he r   i t he   D e pa r t m e n t   o f   P h y s i c s ,   E do  U ni v e r s i t y   I y a m h o ,   E do   S t a t e ,   N i g e r i a .   H e   c o m pl e t e hi s   B . S c .   de g r e e   i A ppl i e d   P hy s i c s / G e o ph y s i c s   f r o m   t he   A m br o s e   A l l i   U ni v e r s i t y ,   E kpo m a ,   E do   S t a t e ,   M . S c .     de g r e e   i n   P hy s i c s / E l e c t r o ni c s   a nd   P h . D .   i n   P hy s i c s / E l e c t r o ni c s   f r o m   t he   U n i v e r s i t y   o f   B e ni n,     B e ni C i t y ,   N i g e r i a   w he r e   he   w o r ke o m e a s u r e m e n t s   a nd  a na l y s i s   o f   s o m e   m e t e o r o l og i c a l   v a r i a b l e s .   H e   a l s o   e a r ne a   P o s t   G r a dua t e   D i p l o m a   i E duc a t i o f r o m   t he   U s m a n u   D a nf o di y o   U ni v e r s i t y ,   S o ko t o ,   N i g e r i a .   H e   i s   a   R e s e a r c F e l l o w   o f   t he   W e s t   A f r i c a S c i e nc e   S e r v i c e   C e nt e r   o C l i m a t e   C h a ng e   a n A da pt e L a nd  U s e   ( W A S C A L ) ,   C o m pe t e nc e   C e nt e r ,   O ua g a do ug o u,   B ur ki n a   F a s o .   H e   i s   a   m e m b e r   s e v e r a l   l e a r n e a c a de m i c   o r g a ni z a t i o ns .   H i s   r e s e a r c i nt e r e s t s   a r e   C l i m a t i c / E nv i r o nm e nt a l / T e l e c o m m uni c a t i o n   P hy s i c s .   H e   i s   a e di t o r   a nd  r e v i e w e r   t o   s e v e r a l   r e pu t a b l e   j o ur n a l s .   H e   ha s   a u t ho r e a nd     co - a ut ho r e s e v e r a l   na t i o na l   a nd  i n t e r na t i o na l   r e s e a r c pu bl i c a t i o ns ,   c o nf e r e nc e   a r t i c l e s ,     a nd  bo o ks .         W i l s o N w a nkw o   ho l ds   a   P h. D .   i I nf o r m a t i o T e c hno l ogy ,   a M . S c .   i C o m put e r   S c i e nc e ,   a M B A ,   a   B . S c .   i B u s i ne s s   C o m put i ng   a n a   L L B   i n   L a w .   H e   i s   c u r r e nt l y     a A s s o c i a t e   P r o f e s s o r   i S o f t w a r e   E ng i ne e r i ng / C y be r   S e c ur i t y   a t   E do   U ni v e r s i t y   I y a m ho  N i g e r i a .   D r   N w a nkw o   i s   a   c o r e   i ndus t r y   e xpe r t   a n p r i o r   t o   j o i ni ng   t he   a c a de m i c   c a r e e r   t r a i n ,   he   s pe nt   o v e r   17   y e a r s   i s t r a t e g i c   m a n a g e m e nt   c a pa c i t i e s   a nd   o I C T   P r o j e c t s     i r e p ut a bl e   o r g a n i z a t i o ns .   H e   i s   a n   a c t i v e   m e m be r   o f   l e a r ne p r o f e s s i o na l   s o c i e t i e s   i nc l ud i ng :   N i g e r i a   C o m put e r   S o c i e t y ;   C om put e r   P r o f e s s i o na l s   R e g i s t r a t i o C o unc i l     o f   N i g e r i a ;   P r o j e c t   M a n a g e m e nt   I ns t i t ut e ;   I nf o r m a t i o S y s t e m s   A udi t   &   C o nt r o l   A s s o c i a t i o ( I S A C A ) ;   I ns t i t u t e   o f   E l e c t r i c a l   &   E l e c t r o ni c   E ng i ne e r s ;   I ns t i t u t e   o f   S o f t w a r e   P r a c t i t i o ne r s   o f   N i g e r i a   t o   na m e   a   f e w .   H i s   r e s e a r c i n t e r e s t s   a r e :   I nt e l l i g e nt   E nt e r p r i s e   S y s t e m s ,     S o f t   C o m put i ng ,   A r t i f i c i a l   I nt e l l i g e nc e ,   A na l y t i c s   E m be dde S y s t e m s ,   W i r e l e s s   N e t w o r k s   a nd  H i g A v a i l a b i l i t y   D a t a   S y s t e m s .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.