|
|
ш О
X
а
UI
в
и
О
ся к решению интсгродифференциальпого ур-ния переноса излучения.
В случае прохождения через атмосферу высокоинтенсивного оптич. излучения (напр., лазерного) могут возникать разл. рода нелинейные атмосферно-оптич. явления (пробой, насыщение ослабления, просветление среды, тепловая самофокусировка лучей и др.). Ис-слодования такого рода эффектов входят в задачи не-липейной оптики.
Актуальная задача А, о.≈ экспорим. исследование оптич. характеристик атмосферы на разных высотах, в разл. участках спектра и разл, голиогеофиз. условиях. Для этого проводятся как наземные измерения, так и измерения с легат, аппаратов. Наземные измерения признаны исследовать гл. обр. оптич, характеристики приземного слоя, В то же время развит ряд методов (прожекторные, лазерные, сумеречные), позволяющий производить с земной поверхности оптич. зондирование и более высоких слоев атмосферы. Однако в этих случаях возникают большие сложности методич. характера по освобождению получаемой информации от влияния нижних (значительно более плотных) слоев атмосферы. От этих недостатков свободны аэростатные, ракетные и спутниковые методы исследований. Но здесь возникают свои трудности, связанные с высотной привязкой результатов наблюдений, с определением ориентации оптич. осе it аппаратуры при наблюденияхт с решением обратных аадач (особенно при спутниковых измерениях).
Важную роль в понимании закономерностей формирования климата, погоды и для целого ряда отраслей пар, х-ва имеют регулярный измерения потоков прямой и рассеянной солнечной радиации, осуществляемые в сети актинометрия, станций как в СССР, так и за рубежом,
Лит.: Пясцовская-ФеселковаЕ. В., Иссле-доналие рассеяния света в земно Л лгмосфсре, М., 195V X ю .1] с т Г., Рассеянно света малыми частицами, пер. с ангя. М., 1961; Р о з е н б о р г Г. В., Сумерки, M.f 19ИЗ; Кон драть ев К. Н., Актинометрия, Л., 1905; Зу^н Б. Е. Распространение видимых и инфракрасных молтг н атмосфере М., 1970; Метод Монте-Карло в атмосферной оитике, Новосиб. 197t>; М а к - К а р т н и Э., Оптика атмосферы, иер. с англ. М., 1979. В. А. Смеркалов.
АТМОСФЕРНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО ≈ 1) совокупность электрич, явлений и процессов в атмосфере. 2) Раздел геофизики, изучающий электрич, явления и процессы
в атмосфере, е╦ электрические снойства и харак-
Я.м
SDQD
.40DO г
3000 ∙
2000
1000 -
144
теристики.
Э л е к т р и ч е с к о е поле атмосферы. В тропосфере все облака и осадки, туманы, пыль обычно электрически заряжены; даже в чистой атмосфере постоянно существует электрич. поле. А. э. данного района зависит от глобальных и локальных факторов. Районы, где действие первых преобладает, рассматриваются как зоны «хорошей», О 0,5 1,0 £",5/см или ненарушенной, пого-
1>ис. 1. ход напряж╦нности Ды- В этих зонах отсутст-электрического поля Е с высо- в уют значит, скопления той jf в зонах «хорошей» пого- аэрозолей и источники ?,^al-AT≥s вЛ «ильной ионизации. При т. д.); 2 ≈ над континентами, преобладании локальных
факторов говорят о зонах
нарушенной погоды (районах гроз, пыльных бурь, осадков и др.).
Исследования в зонах «хорошей» погоды показали, что у поверхности Земли существует стационарное »:н>ктрич. поле напряж╦нностью £, в ср. равной ок. 130 В/м. Земля при этом имеет отрицат. заряд ок.
≈3-Ю5 Клт а атмосфера в целом заряжена положительно. Е имеет наиб, значения в средних широтах, а к по-] люсам и экватору убывает. С высотой Е уменьшается щ| на высоте 10 км не превышает носк. В/м. Только вблйзв поверхности Земли в слое перемешивания толщиной 300≈3000 м, где скапливаются аэрозоли, Е может с| высотой возрастать. Быте слоя перемешивания Е убы« вает с высотой по экспононц. закону (рис. 1). Разность потенциалов между Земл╦й и ионосферой составляет 200≈250 кВ. Е меняется также во времени: наряду, с локальными суточными и годовыми вариациями отмечаются синхронные для всех пунктов суточные (рис. 2, кривые 1 и 2) и годовые вариации Е ≈ т, в.
1.Б
с. г. в.
Рис. 2. Суточный ход унитарной вариации напряж╦нности по среднему Гршшмчеекому времени (с. г. и.) электрического по;щ над океанами (I), и ло.тярных областях (2) и суточный ход площади, занятой грозами (<?).
унитарные в а р и а ц и и, к-рые отзаны с изменением электрич. наряда Земли в целом, тогда как локальные ≈ с изменениями величины и распределения по высоте объ╦мных электрич. зарядов ь атмосфере в данном районе.
Электропроводность атмосферы, Электрич. состояние Атмосферы в значит, степени определяется е╦ электропроводностью А.» к-рая очень мала [у поверхности Земли в ср. Х=(2≈ЗЬЮ"11 1/Ом-м]. В слое перемешивания Я, незначительно увеличивается с высотой, а выше раст╦т примерно по экспоненциальному закону, достигай на высоте 10 км значения К^30-10~14 1/Ом-м. К созда╦тся ионами и равна 2 ferifu^ где е ≈ элементарный заряд, гс,- ≈ концентрация ионов с подвижностью м/. Осн. иклад в Я вносят л╦гкие ионы с и>10~* м2/с-В [у поверхности Земли и≈ (1≈ 2)х ХЮ"4 м2/с-В]. Средние ионы с M«10~s ≈ 10~7 мя/с*В и тяж╦лые с и<10~7 м2/с-В, образующиеся обычно при захвате л╦гких ионов тяж╦лыми частицами, на величину А, заметно но влияют. Концентрация л╦гких ионов возрастает с увеличением интенсивности ионизации q и уменьшается с увеличением концентрации частиц в атмосфере Лг. Измерения А или (и) концентрации ионов позволяют определить ничтогкные кол-ва аэрозольных примесей в атмосфере,
Осн. ионизаторами атмосферы являются: 1) космич, лучи, действующие во всей толще атмосферы; 2) излучение радиоакт. веществ, находящихся в земле и воздухе; ионизирующее действие первой компоненты круто падает с высотой, вторая действует до высоты в неск. км; 3) УФ- и корпускулярное излучение Солпца, ионизирующее действие к-рого проявляется на высотах более 50≈60 км. У поверхности земли, не покрытой снегом, в ср. д^20 ион/см3, на высоте 10 км 0я*10 ион/см3 с; с высоты в неск. десятков км q раст╦т. С др. стороны, N убывает с высотой, прич╦м в слое перемешивания скорость убывания мала. Комбинация обоих факторов в сочетании с увеличением подвижности ионов
")
}
