Составители:
Рубрика:
на каплю воды - не менее 10 мг/м
3
). Это подтверждает невозможность объяснения экспериментально
обнаруженного аномально высокого поглощения в слоистых облаках модельными расчетами их
оптических свойств [114].
Частицы с оболочкой постоянной толщины. Некоторые физические процессы должны
приводить к образованию двухслойных частиц с оболочкой постоянной толщины. Это могут быть
тонкие пленки, образовавшиеся в результате химических (фотохимических) реакций на поверхности
частицы, или полые частицы («пузырьки»), образующиеся при испарении и разбрызгивании
вулканической лавы. Модель для указанных частиц: q
1
= 1, q
2
= В, q
3
= 1 - B/r, q
4
= m
c
, q
5
= m
s
, где В
— толщина оболочки.
Рисунок 7.4
На рис.7.4 приведен пример двух расчетов спектральной зависимости среднего сечения
аэрозольного ослабления для полых частиц в видимом диапазоне спектра при В = 0,1 и 0,5 мкм. Для
ядер использовано логнормальное распределение с r
0
= 0,5 мкм, σ = 0,9. Параметры m
c
= 1 (газ), m
s
–
спектральная кривая для силикатов. По рисунку видно практическое отсутствие аномалий
спектрального хода, вызванных интерференционными явлениями в оболочке, для частиц с тонкими
оболочками и наличие аномалий для размеров оболочек порядка длины волны. Однако, учитывая
малую долю вулканических полых частиц в суммарном атмосферном аэрозоле, сомнительно, чтобы
подобные аномалии можно было обнаружить при измерениях спектральной прозрачности.
Однородные частицы являются очевидным частным случаем предлагаемого подхода к
интегрированию по ансамблям двухслойных частиц: q
1
= 1, q
2
= 0, q
3
= 0, q
4
= q
5
= m
c
. Технически это
означает удобную возможность использования программы интегрирования по ансамблям двух-
слойных частиц, в том числе и для расчетов характеристик ансамблей однородных сфер.
Предлагаемый подход к вычислению оптических характеристик аэрозольных ансамблей
двухслойных сферических частиц позволяет перейти от ставших традиционными расчетов для
ансамблей однородных сфер к столь же «массовым» расчетам для ансамблей двухслойных сфер.
7.4 Оптические свойства аэрозолей как фрактальных структур
Характерной особенностью фрактального кластера является уменьшение его плотности от
центра к периферии по закону ρ(r)∼r
D-3
или изменение фактора заполнения
f(r) = (a/r)
3-D
(7.7)
где r (0 ≤ r ≤ R) - расстояние от эффективного центра кластера, a – радиус первичных частиц-
мономеров, D – фрактальная размерность, фрактальный радиус (радиус агрегата) R=ε⋅a⋅N
1/D
, где ε –
полуэмпирическая постоянная, связанная с плотностью упаковки первичных частиц. Величина ε по
экспериментальным данным изменяется в пределах 0.87- 1.15. Вводится также понятие радиуса
гирации R
g
,
который представляет собой средневзвешенное расстояние частиц от центра масс
агломерата,
2RR
g
=
. Понятие фрактала предполагает, что количество частиц, образующих
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 130
- 131
- 132
- 133
- 134
- …
- следующая ›
- последняя »
