Составители:
Рубрика:
ненаправленным воздействием на облачность тех ядер конденсации, которые встречаются в
загрязненной атмосфере, в частности в автомобильных выхлопных газах, образующихся при
сгорании этилированного бензина. Возможно, что некоторые типы промышленного загрязнения
могут приводить к образованию особо крупных капель, что, в свою очередь, должно ускорять
формирование дождя.
В глобальном масштабе в течение сравнительно долгого времени облака должны давать
достаточное количество осадков, чтобы скомпенсировать глобальный эффект испарения. Любой
процесс, существенно изменяющий в климатическом масштабе способность облаков давать осадки,
должен за тот же период времени заметно изменить толщину облачности и/или степень покрытия
земного шара облаками. В ходе таких процессов могут, по-видимому, образовываться связи по типу
обратных, например: менее эфективное осадкообразование приводит к увеличению степени
покрытости облаками. В результате инсоляция уменьшается, уменьшается испарение, а значит,
уменьшается и степень покрытия облаками. Детальные исследования общей циркуляции атмосферы
показывают, что изменение лишь одного из климатообразующих факторов приводит к изменениям в
глобальном распределении облачности и осадков, а не просто к однородным изменениям
глобального облачного покрова.
В будущем загрязнение может заметно изменить эффективность формирования осадков, а
это, в свою очередь, приведет к изменениям протяженности облачного покрова, или толщины
облаков, или к какой-то комбинации этих эффектов.
8.3. Оптические и радиационные свойства облачности
Ни жидкокапельная вода, ни лед не обладают способностью заметно поглощать радиацию в
видимой области солнечного спектра: вплоть до длины волны примерно 0,7 мкм интегральный
коэффициент поглощения воды составляет не более 10
-3
см
-1
. Водяной пар и постоянные газовые
составляющие атмосферы также прозрачны на этих длинах волн, так что воздействие водяных и
ледяных облаков на видимую радиацию фактически сводится к когерентному рассеянию. Поскольку
столб с единичной площадью сечения, вырезанный даже из тонкого облака, содержит примерно 10
5
капель, то фотоны, пересекающие облако, должны многократно рассеиваться. Вероятность же быть
поглощенными для них пренебрежимо мала, поскольку мы имеем дело с когерентным многократным
рассеянием. Поэтому облака при наблюдении на фоне безоблачного неба выглядят более или менее
однородно белыми. Сложная структура углового и спектрального распределения энергии,
рассеянной на изолированной сфере, в ходе многократных актов рассеяния размывается. Однако при
отражении света от облачности некоторых типов имеет место такое явление, как глория, что
указывает на присутствие в подобных ситуациях значительной доли однократно рассеянного света;
при отражении доля однократно рассеянного излучения может достигать 10% и более, но для
пропущенного света большинство облаков настолько толсты, что в пропущенном излучении
однократно рассеянный свет практически полностью отсутствует.
Около половины падающего солнечного излучения приходится на спектральный диапазон,
лежащий за длиной волны 0,7 мкм, т.е. на ближнюю ИК-область. В этом спектральном диапазоне как
водяной пар, так и жидкая вода (или лед) обладают полосами поглощения, и с ростом длины волны
общее поглощение жидкой водой вблизи длины 1,2 мкм достигает 1 см
-1
; вблизи волны с λ=1,9 мкм
— 100 см
-1
, а вблизи волны с λ=2,9 мкм — 10000 см
-1
. Водяной пар обладает более сильным
поглощением, однако оно сосредоточено в более узких спектральных полосах. Грубо говоря,
водяной пар обладает сильным поглощением в узких полосах поглощения, тогда как жидкая вода
(или лед) отвечают за более умеренное поглощение в промежутках между узкими полосами. В
ближнем ИК-диапазоне мы сталкиваемся с некогерентным многократным рассеянием, которое
обладает отчетливо выраженным спектральным ходом.
В тепловой ИК (длинноволновой) области, где длина волны излучения сравнима и
превосходит размеры облачных капель, поглощение излучения жидкой фазой начинает
непосредственно зависеть от массы воды на пути луча, вне зависимости от размера капель, а
рассеяние становится менее значимым. Над всем процессом поглощения/рассеяния в этой области
доминирует сильное газовое поглощение CO
2
, O
3
и H
2
O, однако в разделяющих их окнах
прозрачности наиболее заметный эффект может иметь поглощение жидкой водой или льдом, как,
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 159
- 160
- 161
- 162
- 163
- …
- следующая ›
- последняя »
