海上低空大气波导尤其是蒸发波导，是海上一种异常的折射现象。它的出现为岸基和舰载雷达的超视距探测提供了非常有利的条件，使雷达探测到2~3倍视距外的目标；但与此同时会形成雷达探测盲区，降低了电子作战系统的性能。随着国家近海防御向远海护航的战略转型，海洋活动日益增强，掌握海上低空大气波导的规律，最大效能的发挥雷达探测系统和电子作战系统具有十分重要的军事意义。　　为了实现海上低空蒸发波导的探测，本文提出了一套适用于蒸发波导探测的梯度观测系统，对该套系统的环境适应性进行了设计，实现了南海近岸与远海两个站点的水文气象传感器的实时供电与数据通讯。根据采集的水文气象数据，采用PJ和NPS模型预测蒸发波导的高度，分析了两种模型在我国海域的适应性。　　由于海上数据难于获取，很难利用中尺度模式（MM5或WRF）模拟海洋低空大气波导，提出采用时间序列方法，通过建立历史数据与未来数据间的模型来预测未来的波导状态。对南海近岸某点的有限蒸发波导高度时间序列进行数据处理与特征分析，采用ARIMA模型对时间序列数据进行建模，实现了对蒸发波导高度的短期预测。　　中尺度预报模式WRF可以用来模拟大范围的大气波导，但是它的底层分辨率低，难以满足实际应用的要求，本文综合利用了WRF模拟大气参数，再结合NPS模型，实现了南海蒸发波导的预测。