Влияние облачности, атмосферная рефракция. Излучение, поглощение, рассеивание

Влияние облачности, атмосферная рефракция. Излучение, поглощение, рассеивание

Влияние облачности. Статистика показывает, что в каждый момент времени облачность закрывает более половины площади земной поверхности, хотя над каждой ее точкой облака сохраняются обычно не более 5 дней. Даже маломощные облака блокируют все оптическое излучение. Только радиоволны длиной свыше 2 см беспрепятственно проходят сквозь облачный покров. При планирование аэрокосмических съемок приходится учитывать пространственно-временные закономерности распространения облачности в течение суток и года. Географ должен отчетливо представлять, что на практике получить для исследований нужный снимок на заданную территорию для определённого времени года - задача непростая, прежде всего из-за облачности, которую недаром называют ахиллесовой пятой космического зондирования в оптическом диапазоне.

Но даже проходя сквозь безоблачную атмосферу, электромагнитное излучение испытывает рефракцию и ослабление.

Атмосферная рефракция (искривление лучей) связана с изменением коэффициента преломления в разных слоях атмосферы, что обусловлено их различной плотностью, температурой, влажностью. Влияние рефракции —искажения направления лучей - составляет несколько угловых секунд и должно учитываться при точных фотограмметрических измерениях снимков.

Ослабление излучения в атмосфере происходит вследствие рассеяния и поглощения излучения.

Ослабление излучения с увеличением длины пути быстро усиливается и тем значительнее, чем больше суммарный коэффициент ослабления, который определяется спектральным поглощением и рассеянием.

При прохождении излучения сквозь атмосферу происходит его избирательное поглощение атмосферными компонентами, водяным паром, озоном, углекислым газом, метаном. Экспериментально выявлены четко очерченные, но разные по ширине и глубине полосы поглощения. Спектры поглощения атмосферных газов имеют также тонкую структуру, т.е. много узких полос поглощения. Так, напр., на участке 7-14 мкм их обнаружено около 400.

Характер рассеяния в значительной степени зависит от длины волны падающего излучения и замутненности атмосферы. Интенсивность избирательного рассеяния молекулами атмосферных газов (так называемое рассеяние Релея) очень быстро возрастает с уменьшением длины волны излучения. Наиболее сильно молекулами рассеивается коротковолновое оптическое излучение (этим объясняется голубизна неба). Аэрозольное рассеяние при размерах частиц больше длины волны не избирательно рассеивает все падающее излучение. Оно оказывает значительно большее влияние на результаты аэрокосмических съемок, чем молекулярное.

Аэрозольное рассеяние излучения частицами влаги и пыли, прежде всего, коротковолнового, при прохождении через слой атмосферы приводит к свечению слоя — воздушной дымке, яркость к-рой зависит от состояния атмосферы, высоты Солнца и направления визирования. Необходимо учитывать различия в локальной задымленной атмосферы. Значительная дымка отмечается над промышленными и лесными районами. Она возрастает к вечеру. Задымленность атмосферы летом больше, чем зимой. Для ослабления отрицательного влияния воздушной дымки при аэрокосмических съемках применяют светофильтры, отсекающие фиолетовые и синие лучи.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/138614-vlijanie-oblachnosti-atmosfernaja-refrakcija-