Рассеяние радиации в атмосфере. Рэлеевское рассеяние, рассеяние на больших частицах (рассеяние Ми)

В атмосфере идет ослабление радиации за счет рассеивания и поглощения Рассеяние бывает молекулярное(на флуктуациях плотности) и аэрозольное. Поглощение происходит перманентными газами (О2 и С02) и переменными (водяной пар) Физическая сущность-электроны совершают вынужденное колебание. Рассеяние бывает Рылеевское (на молекулах воздуха) Оно определяется соотношением размеров рассеивающихся частиц и длиной волны, оно проходит в видимом диапазоне спектра.Частицы сферичны и симметричны, частицы меньше волн. Рассеивание на крупных частицах. Большой вклад в развитие теории взел Шулейкин, Шуфрин. На крупных частицах поле нельзя считать постоянным, а излучение частицы нельзя считать полем диполя.Вводится параметр дифракции

p=2пr/λ

коэф преломления

Аэрозольные частицы не сферичны, это зависит от характера воздушной массы.

• Путь солнечного луча в атмосфере (оптическая масса атмосферы). Эффект Форбса. Общий закон ослабления радиации в атмосфере. Закон Бугера –Ламберта

Эффект Форбса

•

Фиктивное, т. е. не связанное с изменением в физическом состоянии атмосферы, изменение величины коэффициента прозрачности атмосферы, вычисляемого по формуле Бугера, в зависимости от числа оптических масс атмосферы.

Закон ослабления направленного пучка излучения при его прохождении через однородную среду.

J=J₀p^m - закон Бугера

J₀ - энергетическая яркость падающего излучения на частичку среды

m-расстояние

p-коэф прозрачности

Ламберт записал этот закон как J₀* e^-T

T-оптическая плотность атмосферы

Оптическая плотность способствует ослаблению поступающему излучению в е раз. Этот закон действует для монохроматического излучения при отсутствии собственного излучения среды, рассеяние должно быть пренебрежимо мало в сравнение с однократным рассеянием, не должно проходить фотохимических реакций, среда должна быть однородна по вертикали

В атмосфере идет ослабление радиации за счет рассеивания и поглощения.

• Комплексные характеристики прозрачности атмосферы. Спектральная прозрачность реальной атмосферы (аэрозольная оптическая толщина, программа АЭРОНЕТ).

• Прямая, рассеянная и суммарная солнечная радиация. Продолжительность солнечного сияния. Факторы определяющие приход солнечной радиации к земной поверхности (высота Солнца, прозрачность атмосферы, облачность). Временная изменчивость (суточные, годовые, многолетние изменения). Географическое распределение солнечной радиации.