В работе предложена модель мезомасштабной неоднородной структуры коэффициента преломления радиоволн и её динамики в реальной атмосфере до высот $20$ км, прошедшая верификацию по данным многолетних непрерывных натурных измерений. Полученная динамика коэффициента преломления показывает значительную горизонтальную, высотную и временную изменчивость мезомасштабной неоднородной структуры, а также анизотропию горизонтальной пространственной структуры коэффициента преломления, определяемую полями скорости ветра и синоптического градиента атмосферного давления. Получены зависимости возмущения оптической длины радиотрасс от длины трассы, её зенитного угла, времени суток, конкретной метеоситуации.