Основы теоретической атмосферной оптики. Тимофеев Ю.М - 112 стр.

UptoLike

Рубрика: 

112
=
δ
απ
ν
L
uS
P
0
exp ,
то есть по-прежнему выполняется "закон квадратного корня".
Сравнивая эти соотношения с приведенными выше аналогичными предельными
случаями других моделей, можно сделать вывод, что закон линейного поглощения (слабое
поглощение) и закон квадратного корня (сильное поглощение) имеют универсальный
характер.
Прямой метод расчета функций пропускания в случае селективного газового
поглощения, когда спектральные линии
поглощения, особенно при малых давлениях,
очень узкие, а расчеты радиационных характеристики атмосферы необходимо проводить
для широких спектральных интервалов, чрезвычайно трудоемок даже при использовании
современных ЭВМ. Интегрирование по частоте быстро меняющегося
монохроматического пропускания требует использования очень мелкого шага по частоте
и, следовательно, большого числа точек вычислений подынтегрального выражения.
Существует принципиально другой подход
к получению функций пропускания,
предложенный еще в 30-х годах прошлого столетия в астрофизических работах. Суть его
в замене интегрирования по частоте на интегрирование по коэффициенту поглощения
(k-метод). При интегрировании прямым методом выражения для монохроматической
функции пропускания по частоте ν
ν
ν
ν
ν
duukuP
= ])([exp
1
)(
(6.2.13)
мы вынуждены вычислять монохроматические функции пропускания для большого числа
точек. При этом во многих этих точках, расположенных в разных подинтервалах
спектрального интервала
ν
, наблюдаются близкие значения коэффициента поглощения.
Рассмотрим для иллюстрации k-метода рис. 6.1.
Из рис. 6.1. видно, что значения
коэффициента поглощения в
произвольном диапазоне
[ kkk
ii
+
,] наблюдаются в целом
ряде спектральных интервалов d
i1
,
d
i2
, d
i3
и т. д. Просканировав весь
диапазон значений коэффициента
поглощения от
max
k до
min
k ,
реализующийся в рассматриваемом
спектральном интервале
ν
(при
данных давлении и температуре),
можно построить (с помощью
предельного перехода) плотность
распределенияплотность вероятности») значений коэффициента поглощения в
рассматриваемом спектральном интервале:
),(
1
lim)(
0
iii
N
j
i
j
k
kkkw
k
dkkf
i
+
=
ν
ν
, (6.2.14)
где функция ),(
iii
kkkw
+ равна нулю везде, кроме интервала ),(
iii
kkk + , где она равна
единице. Фактически функция dkkf )( показывает, какую относительную часть
спектрального интервала занимают подинтервалы
i
k
с коэффициентом поглощения
Рис. 6.1. Метод интегрирования по коэффициенту
поглощения (k-метод).