Радиационный режим в атмосфере — страница 2

  • Просмотров 3081
  • Скачиваний 423
  • Размер файла 452
    Кб

параметров (плотность и высотное распределение газов, альбедо отражающих поверхностей, температура и т.п.). Ослабление потоков лучистой энергии в атмосфере Солнечное излучение, проходя через атмосферу, ослабляется благодаря эффектам рассеяния и поглощения. Для потоков лучистой энергии атмосфера в видимой части спектра является мутной средой, т.е. рассеивающей, а в ультрафиолетовой и инфракрасной - поглощающей и рассеивающей.

Световой поток поглощается в атмосфере, причем количество энергии, дошедшей до поверхности Земли, можно найти из закона Бугера (закон ослабления света): I=I0*exp(-)[3] (2), где I0 - интенсивность падающего излучения (на границе атмосферы), Z0£750 (плоско-параллельная модель атмосферы), H - путь, пройденный светом до земной поверхности, k(h)- коэффициент поглощения (ослабления) светового потока, зависящий от высотного распределения плотности,

состава атмосферы, физических и химических свойств газов, частиц, находящихся в атмосфере (рис.2.[1]). Рассмотрим избирательное поглощение лучистой энергии в атмосфере. Любое вещество имеет свои полосы поглощения (рис.3.[1]). Из газов, входящих всегда в состав атмосферы, существенным для нас селективным поглощением обладают лишь O2, O3, CO2 и водяной пар H2O. Кислород вызывает интенсивное поглощение света В далекой ультрафиолетовой

области для длин волн l<200 нм, с максимумом поглощения около l=155нм. Поглощение в этой области спектра настолько велико уже в самых высоких слоях Рис.2. Распределение энергии в нормальном солнечном спектре. Рис.3. Спектр поглощения земной атмосферы. атмосферы, что солнечные лучи с длиной волны l<200нм не доходят до высот, доступных для наблюдения с поверхности Земли и самолетов. Кислород также дает систему полос в видимой области

спектра: A (759,4- 70,3 нм; lmax=759,6 нм); B (686,8 - 694,6 нм; lmax=686,9 нм). Углекислый газ (CO2) - основная узкая полоса с lmax=4,3 мкм, остальные - слишком незначительны, поэтому не имеют для нас существенного значения. Озон (O3) имеет весьма сложный спектр поглощения, линии и полосы которого охватывают всю область солнечного спектра, начиная от крайних ультрафиолетовых лучей и до далекой инфракрасной области[1]. В земной атмосфере озона мало, он

располагается в виде слоя (10 - 40 км) с центром тяжести на высоте около 22 км, но обладает сильной поглощательной способностью. Его полосы: п.Гартлея (200 - 320 нм; lmax=255 нм); п.Шапюи (500 - 650 нм; lmax=600 нм). Наибольшее значение в поглощении лучистой энергии в атмосфере имеет водяной пар (H2O), которого очень много в нашей атмосфере (влажность, облака и т.п.), его полосы поглощения: rst (0,926 - 0,978 мкм; lmax=0,935 мкм); F (1,095 - 1,165 мкм; lmax=1,130 мкм); Y (1,319 - 1,498 мкм; lmax=1.395);