Автор работы: Пользователь скрыл имя, 11 Ноября 2009 в 15:45, Не определен
Большинство происходящих в атмосфере явлений, изучаемых оптиками и метеорологами, развиваются за счет лучистой энергии, т.е. энергии, доставляемой Земле солнечной радиацией. Мощность этой энергии примерно может быть оценена в 18*1023 эрг/с. Энергетический спектр солнечной радиации на границе атмосферы близок к спектру абсолютно черного тела с температурой порядка 60000
где N -
число частиц в единице объема, l
- длина падающей волны. Также запишем функцию,
показывающую «разбрасывание света
по углам»:
fMS(j)=3*tMS*(1+cos2(j))/(16*p
где tMS
- оптическая толща молекулярного рассеяния.
Если ввести параметр D, характеризующий анизотропию
молекул, то формула (6) примет вид:
fMS(j)=3*tMS*(1+D+(1-D)*cos2(
Обычно молекулярный рассеянный свет поляризован:
где Pлин - степень линейной поляризации.
При попадании света на крупные частицы, обычно находящиеся вблизи поверхности Земли, происходит частичная потеря импульса падающей электро-магнитной волны, т.е. на молекулу действует световое давление, тогда будем иметь эффекты дифракции, отражения и преломления, пронукновения электро-магнитной волны вовнутрь частицы. В результате может возникнуть интерференция падающей волны и вышедшей из частицы за счет явления внутреннего отражения. Все эти явления описываются в теории Ми. Предположения теории Ми: частицы сферические, однородные, не сталкиваются; атмосфера - плоско-параллельный слой. Т.к. показатель преломления частиц, описываемых теорией Ми, - комплексный: m=n+i*c, где n - обычный показатель преломления, c - характеризует поглощение волны частицей.
В
результате рассеяния прямого солнечного
излучения в атмосфере, она сама становится
источником излучения, которое достигает
земной поверхности в виде рассеянного
излучения. Максимум в спектре рассеянной
радиации смещен в более коротковолновую
область, чем у солнечного спектра;
также состав рассеянной радиации зависит
от высоты Солнца (рис.4.[1]).
Рис.4. Распределение
энергии в спектре рассеянного света,
посылаемого различными точками небесного
свода.
Рассеянная радиация также зависит и от облачности, что проиллюстрировано на рис.5.[1], который построен по экспериментальным данным для г. Павловска. Нередки случаи, когда рассеянная радиация достигает значений, сравнимых с потоком прямой солнечной радиации[1]. Это явление обычно происходит в северных широтах. Оно объяснимо тем, что чистый сплошной снежный покров имеет черезвычайно большую отражательную способность. Облака являются средами, которые могут сильно рассеивать свет; опыты показали, что плотные облака толщиной 50 - 100 метров уже полностью рассеивают прямые солнечные лучи.
Рис.5. Рассеянная
радиация атмосферы при безоблачном небе
и при сплошной облачности (10 баллов).
Реферат
содержит
| СТРАНИЦ | ТАБЛИЦ | РИСУНКОВ | ФОРМУЛ |
| 14 | 1 | 5 | 8 |
Литература