Составители:
Рубрика:
114
в последние годы. (Подчеркнем, что модели полос поглощения неприменимы в задачах
рассеяния, т.к. функция источника в этих задачах (см. раздел 7) имеет сильную
спектральную зависимость (в отличие от функции Планка)).
2. k-метод эффективен для достаточно широких спектральных интервалов, в то время
как модельный подход имеет в этом смысле определенные ограничения или
требования к
однородности статистического распределения (строения) полос поглощения.
3. Важным достоинством k-метода является высокая точность аппроксимации функций
пропускания с помощью ряда (6.2.19) с относительно небольшим числом
экспоненциальных членов.
4. К недостаткам рассмотренного подхода можно отнести определенные сложности
(см., например, [10, 19, 43]) учета неоднородности атмосферы и перекрывания полос
поглощения различных газов.
Рассмотренные выше методы
получения функций пропускания следует отнести к
расчетным методам. Другой класс методов основан на использовании
экспериментальных данных. Это, прежде всего, лабораторные методы, в которых
исследуется поглощение излучения в специальных оптических кюветах при строго
контролируемых физических условиях состояния газовой смеси. Задача полного
исследования функций пропускания при таком подходе является очень сложной,
дорогостоящей и
громоздкой. Действительно, в идеале нам нужно изучить зависимости
поглощения излучения как функции следующих переменных:
−
количества и типа поглощающего газа
−
спектрального интервала ∆
ν
;
−
давлений поглощающего и уширяющего газа;
−
температуры.
Несмотря на сложности эксперимента и трудности полного исследования функций
пропускания, лабораторный метод интенсивно использовался еще до недавнего времени.
В настоящее время он применяется, в основном, для получения параметров тонкой
структуры отдельных спектральных линий − их положений, интенсивностей, полуширин
и т. д. Результаты лабораторных исследований функций пропускания часто
аппроксимировались с помощью
тех или иных аналитических выражений как функции от
количества поглощающего газа, давления и температуры. Иногда эти аппроксимирующие
выражения выбирались по результатам применения модельного подхода. Например,
достаточно популярным являлось представление:
)(exp
lnm
TpuP
νν
β
−=
∆
, (6.2.20)
где
β
ν
− обобщенный коэффициент поглощения, m, n и l − эмпирические параметры,
приближенно учитывающие зависимость функций пропускания от содержания
поглощающего газа, давления и температуры.
Необходимо помнить при этом, что область применимости аппроксимации (6.2.20)
ограничена, как минимум, диапазонами измерений u, p и T в проведенных лабораторных
исследованиях. Применение выражения (6.2.20) для других физических условий
может
приводить к большим погрешностям в расчетах функций пропускания. Кроме того, не
надо забывать, что экспериментальные функции пропускания получаются с помощью
конкретных спектральных приборов и, следовательно, эти функции пропускания
соответствуют конкретным аппаратным функциям прибора.
Натурные исследования функций пропускания осуществляются в реальной
атмосфере на различных трассах (горизонтальных и наклонных) при использовании
искусственных
источников излучения или излучения Солнца. Основное преимущество
такого подхода состоит в том, что перенос излучения изучается в реальной атмосфере (а
не в искусственных смесях), в том числе, при использовании Солнца как источника
излучения, для неоднородной атмосферы. Недостатки обусловлены тем, что контроль
состояния атмосферы представляет собой сложную задачу и требует значительных
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 112
- 113
- 114
- 115
- 116
- …
- следующая ›
- последняя »
