在海上低空对流层大气环境中，存在着如大气波导、对流层湍流散射等引起电磁波异常传播的机制，一方面将显著影响雷达探测、无线通信等系统的正常工作，改变原有的电磁盲区分布；另一方面也能形成超视距传播，具有重要的应用价值。这两种超视距传播机制都是通过影响正常的大气折射率从而改变电波的传播特性。本文在介绍大气折射特性的基础上，引入抛物方程算法和射线追踪算法，结合实际环境建模计算海上低空对流层的超视距传播特性和电磁盲区分布特性。本文的主要研究成果如下：　　1、研究了抛物方程算法上吸收边界窗函数的性质，分析其相关衰减参数对计算结果的影响，尝试提出几种不同函数形式的窗函数，通过计算发现可行性良好。并总结了所添加窗函数需具备的条件。　　2、借助射线追踪算法在泰勒二阶近似下的低仰角模式，对各条射线计算数据按照传播陷获状态分类、提取、并作相关处理，获得大气波导顶部电磁盲区的分布信息。计算发现，波导顶部盲区位置随天线高度增加而远离发射天线的位置，随波导强度增大而接近发射天线位置；而顶部盲区面积主要随波导顶高变化。蒸发波导和表面波导都在接近陷获层底部时陷获性能最强。最后给出了蒸发波导和表面波导顶部盲区面积的近似计算公式。　　3、引入散射抛物方程，计算对流层湍流非相干散射的传播特性，分析了最大传播角和最大计算高度的选取，给出了兼顾计算准确性和计算效率的选取建议。将大气波导折射率剖面代入散射抛物方程，分别计算了蒸发波导和表面波导对于对流层散射传输损耗的影响，计算结果显示，一定距离之前，损耗曲线贴近蒸发波导损耗趋势，更远距离则是贴合湍流散射损耗曲线趋势；表面波导陷获性能强，损耗曲线主要表现为表面波导的损耗变化趋势。　　4、在分析了采用主分量方法对水平非均匀大气波导剖面建模的局限性后，引入核主分量分析法参与建模，改善了主分量分析在较多维数计算下结果容易脱离实际的问题，更符合客观实际。并在此基础上计算了水平非均匀性之于超视距传播特性的影响。最后结合雷达方程，分析了发射频率、目标散射截面积大小等因素对雷达探测门限的影响，计算了水平非均匀性折射率剖面之于超视距探测性能的影响。