Основы теоретической атмосферной оптики. Тимофеев Ю.М - 83 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

83
Рис. 4.7. Спектральные области применимости
различных приближений теории рассеяния для
разных частиц [46].
Рис. 4.8. Спектральный ход коэффициентов
ослабления для различных типов атмосферных
аэрозолей [23].
В связи с огромными вариациями характеристик аэрозольных частиц – их
концентрации, формы, функции распределения частиц по размерам и т. д. – оптические
характеристики аэрозолей очень изменчивы. На рис. 4.8 представлен спектральный ход
коэффициентов ослабления для различных типов атмосферных аэрозолей [23]. Видно, что
максимальное ослабление (~ 10
2
м
-1
) характерно для кучевых облаков. Отметим
относительно слабую спектральную зависимость коэффициента ослабления для этого
типа облаков в рассматриваемой области спектра 0.1–10 мкм. Коэффициент ослабления
облаков высокого яруса на порядок меньше и сильно варьирует в спектральной области 7–
12 мкм. Коэффициенты ослабления дымок различных типов изменяются в широких
пределах от ~ 10
-4
до 5 10
-7
м
-1
. Для сравнения на рис. 4.8 приведена также кривая
спектрального хода коэффициента релеевского ослабления. Видно, что при λ ≥ 3–5 мкм
релеевским ослаблением в земной атмосфере можно пренебречь.
4.4. Рассеяние излучения с перераспределением по частоте
Рассмотренные ранее механизмы рассеяния излучения в атмосферах планет
(молекулярное и аэрозольное) характерны тем, что рассеянное излучение имеет ту же
длину волны (частоту), что и падающее. Такой тип рассеяния именуется упругим или
когерентным рассеянием. С другой стороны, в оптике известны и другие типы рассеяния,
при которых частота излучения после рассеяния изменяется.
Такой тип рассеяния в
теории переноса излучения и в астрофизике носит название рассеяние излучения с
перераспределением по частоте. Если ранее при рассмотрении молекулярного и
аэрозольного рассеяния достаточно было использовать классическую электродинамику,
то некогерентные типы рассеяния требуют привлечения квантово-механических
представлений.
Наиболее известный тип некогерентного рассеяния – комбинационное или
рамановское рассеяние. Пусть
молекула имеет систему уровней внутренней энергии,

Страницы