Основы теоретической атмосферной оптики. Тимофеев Ю.М - 45 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

45
Раздел 3. Молекулярное поглощение в атмосфере
3.1. Общая характеристика молекулярного поглощения в земной
атмосфере
В предыдущей главе мы ввели, в основном формально, различные характеристики
взаимодействия излучения со средой: коэффициенты (и сечения) ослабления, поглощения
и рассеяния, индикатрису рассеяния, коэффициент излучения. В этой и последующей
главе мы рассмотрим конкретные физические механизмы, обусловливающие эти
процессы. Это позволит нам определить зависимости различных характеристик
взаимодействия от параметров физического состояния среды
− температуры, давления,
концентрации различных газовых компонент, числа аэрозольных частиц и т. д. Эти
зависимости необходимы для проведения расчетов различных характеристик полей
излучения в атмосферах планет.
На основе решения уравнения переноса излучения начнем с рассмотрения
молекулярного поглощения. Прежде всего дадим общую характеристику спектра
молекулярного поглощения земной атмосферы, понимая под этим
спектральное поведение
функции пропускания Р (2.4.10) или функции поглощения A = 1 – P различных
атмосферных слоев. На рис. 3.1 дано спектральное поведение функций поглощения в
широкой области длин волн от 0,1 мкм до 100 мкм. В верхней части рисунка (рис. 3.1 а)
даны кривые абсолютно черного излучения для двух температур: Т = 6000 К и Т = 250 К.
Первая температура
соответствует излучению Солнца, вторая − излучению атмосферы
Земли. Эти кривые (даны нормированные на максимальные значения величины B(
ν
,T))
наглядно демонстрируют спектральные области переноса солнечного и атмосферного
излучений. Как мы отмечали ранее (в разделе 2), энергия солнечного излучения в
атмосфере Земли сосредоточена, в основном, в УФ, видимой и БИК областях спектра, а
энергия собственного излучения атмосферы − в средней ИК области. При этом напомним,
что речь идет не об
интенсивностях, а потоках излучения. (Интенсивность солнечного
излучения во много раз больше интенсивности собственного излучения атмосферы или
поверхности в любой спектральной области).
Рис.3.1. Спектральное поведение
функций поглощения для случая
безоблачной атмосферы [43].
а − кривые абсолютно черного излучения
для двух температур; б − функции
поглощения всей толщи атмосферы при
зенитном угле 40°; в − функции
поглощения слоя атмосферы от ее
верхней границы до высоты 11 км.

Страницы