Поглощение излучений в атмосфере

Инсоляция коротковолновым излучением на верхней границе атмосферы. ... Поглощение излучения в атмосфере [c.1195]

Электромагнитная энергия падающего перпендикулярно на верхний слой атмосферы солнечного излучения составляет примерно 1,35 кВт/м . Из-за отражения и поглощения излучения в атмосфере в средних широтах достигает Земли не более 10% этой энергии. Но даже при плотности населения 200 чел./км энергия солнечного излучения составляет 700 кВт ч на одного человека. [c.22]

X 10 сан-м , так что в этот момент огненный шар, наблюдаемый на расстоянии 2600 м, должен казаться примерно таким же ярким, как Солнце. В действительности он будет несколько менее ярким в зависимости от чистоты воздуха, а также вследствие поглощения излучения в атмосфере . [c.478]

Как указывалось в разд. 3.1, поглощение излучения в атмосфере обусловлено наличием паров воды и углекислого газа и носит селективный характер. При этом поглощение, а следовательно, и пропускание атмосферы зависят от общей массы поглощающего компонента на пути распространения излучения. [c.55]

Перейдем к рассмотрению поглощения космического излучения в атмосфере, В самых общих чертах процесс поглощения энергии первичных частиц протекает следующим двухступенчатым образом энергия первичных частиц сначала затрачивается на создание большого числа вторичных частиц, а потом кинетическая энергия последних расходуется на ионизацию атмосферы. То, что энергия первичных частиц в конечном счете действительно расходуется в основном на ионизацию, видно из табл. 12.6, в которой приведен баланс энергии космического излучения. [c.642]

Электромагнитная энергия падающих перпендикулярно на верхний слой атмосферы солнечных лучей составляет 1,35 кВт/м . Из-за наклона лучей, отражения и поглощения их в атмосфере в средних широтах достигает Земли не более 10% этой энергии. Но даже при плотности населения 200 чел/км мощность солнечного излучения составляет 700 кВт-ч на человека. Если бы удалось построить солнечные электрогенераторы с КПД, равным хотя бы 1 %, то человечество получило бы в 3 раза больше энергии, чем требуется по приведенным выше прогнозам. Однако уже имеются электрогенераторы с КПД до 10—15% (см. 38), но они дороги. [c.108]

Чтобы сохранился тепловой баланс. Земля должна избавиться от этих лишних 47 единиц солнечной коротковолновой радиации, поглощенных ее поверхностью. Одна из возможностей— излучение в атмосферу. Но так как температура поверхности Земли относительно низка, излучение происходит главным образом в длинноволновой области спектра — инфракрасной. [c.293]

Рис. 7. Зависимость отражательной способности р Венеры от длины волны X. Резкое уменьшение р в сантиметровом диапазоне вызвано поглощением электромагнитного излучения в атмосфере Венеры.

Сущность эффекта кинетического охлаждения в атмосфере обусловлена временной задержкой термализации энергии резонансного поглощения излучения в областях 10,6 и 9,4 мкм соответственно на колебательных переходах [c.58]

Ясно, что все определения п. 4 относились к некоторому фиксированному участку спектра. Однако на промежутках частот, значительно превосходящих длину такого участка, интенсивности могут различаться. Поэтому весь диапазон частот, существенных для переноса излучения в атмосфере заданной температуры, надо представить набором таких участков. Пронумеруем их Интенсивность, функция Планка, средний коэффициент и распределение поглощения р(а) могут зависеть от частоты, или от номера участка спектра I. Ввиду изложенного перепишем уравнение (8) в более точном виде, т. е. для каждого участка [c.207]

ФРАУНГОФЕРОВЫ ЛИНИИ — линии поглощения в спектре Солнца, наблюдаемые в инфракрасной, ультрафиолетовой и видимой областях спектра. Короче X = 1550 А они не наблюдаются. В инфракрасной и красно) частях снектра большинство Ф. л. обусловлено поглощением солнечного излучения в атмосфере Земли (кислородом, парами воды, углекислым газом и др.). [c.367]

Очевидно, что для практического решения многочисленных задач, связанных с проблемой поглощения радиации атмосферными газами, необходимо создание статистически обеспеченных моделей атмосферы, которые позволили бы адекватно описать соответствующие эффекты в глобальном масштабе и до максимально возможных высот. Такие модели могут использоваться не только в задачах, связанных с численным переносом оптического излучения в атмосфере, но и в ряде других областей науки. [c.161]

При выводе (6.43) предполагается отсутствие каких-либо изменений скорости при столкновениях. Учет изменения скорости при столкновениях приводит к сужению линии и возрастанию ее интенсивности в центре, причем при определенных условиях ширина линии может оказаться меньше доплеровской. Впервые эффект столкновительного сужения доплеровского контура линии был предсказан Дике [66] и наблюдался в эксперименте для линейного поглощения в парах Н2О [68] и в С-ветви комбинационного рассеяния в водороде [80]. В работе [52] выполнены оценки влияния эффекта Дике на молекулярное поглощение в атмосфере при распространении излучения СОг-лазера по наклонным трассам. Если для излучения А.= 10,6 мкм пренебречь сужением из-за столкновений, то на трассах длиной около 10 км при зенитном угле 85° появляется 20 7о-ная ошибка в прогнозировании ослабления излучения в атмосфере. [c.192]

Особенности поглощения лазерного излучения в атмосфере [c.214]

При рассмотрении вопроса о поглощении солнечной радиации атмосферным озоном принимается во внимание только поглощение полосы 9,6 мкм, расположенной в центре длинноволнового окна прозрачности атмосферы 8... 13 мкм. Ее центральная часть шириной около 1 мкм в вертикальном столбе атмосферы поглощает примерно половину солнечного излучения. При количественной оценке поглощения лазерного излучения в атмосфере может оказаться необходимым учет поглощения любой из полос Оз, так как все полосы поглощения чрезвычайно богаты линиями. [c.14]

В заключение рассмотрим воздействие космического излучения на атмосферу. В процессе генерации и поглощения ядерно-актив-ной компоненты в верхних слоях атмосферы происходят различные ядерные реакции. Благодаря этим реакциям в атмосфере, во-первых, поддерживается некоторое равновесное содержание радиоактивных изотопов,таких, как Н , С , Ве , S , i . В частности, только за счет космического излучения в земной воде концентрация тяжелого изотопа водорода — трития — поддерживается на уровне 10 %. Во-вторых, происходит накопление стабильных изотопов. Для примера укажем, что за время существования Земли 4-10 лет) космическое излучение увеличило распространенность изотопа лития Li на 0,03%, т. е. на величину, вполне измеримую современными масс-спектроскопическими методами. [c.646]

В гл. 6 рассматриваются более подробно вопросы использования солнечной энергии для получения теплоты. В данной главе остановимся только на системах, предназначенных для преобразования солнечной энергии в электрическую. Начнем поэтому с рассмотрения тех характеристик, которые являются наиболее важными при этих процессах, прежде всего— спектр солнечного излучения. На рис. 5.6 показано, как распределена по длинам волн энергия солнечного излучения, падающего в единицу времени на единицу поверхности и приходящегося на единичный интервал длин волн. Спектр, измеренный на верхней границе земной атмосферы, очень хорошо совпадает со спектром излучения абсолютно черного тела при температуре 6000 К. Абсолютно черным телом называется физическое тело, которое излучает энергию во всем спектре и поглощает все падающее на него излучение независимо от длин волн. Таких тел в природе не существует, но существуют тела с очень близкими свойствами. Понятие абсолютно черного тела играет важную роль в физике. Так, решая задачу о распределении излучения абсолютно черного тела по длинам волн, Макс Планк впервые сформулировал принципы квантовой механики. В распределении солнечного излучения по длинам волн, измеренном вблизи поверхности Земли, имеются большие провалы, обусловленные поглощением излучения на отдельных частотах или в отдельных интервалах частот атмосферными газами — кислородом, озоном, двуокисью углерода — и парами воды. [c.95]

Под действием солнечного излучения в тропосфере происходят реакции, играющие очень важную роль, особенно реакции, связанные с образованием фотохимического смога однако эти реакции не влияют в сколько-нибудь значительной степени на интенсивность поглощения солнечной энергии. Из рис. 5.6 видно, что в солнечном спектре, наблюдаемом у поверхности Земли, отсутствуют обширные полосы поглощения с центрами, соответствующими 1,4 и 1,9 мкм. Причина состоит в том, что двуокись углерода н водяной пар особенно чувствительны к инфракрасной области солнечного спектра и поглощение происходит на всем указанном участке, кроме нескольких окон прозрачности . Поглощение инфракрасных лучей не зависит от того, с какой стороны они попадают в атмосферу — снизу или сверху. [c.289]

Широкое использование их для практических целей одновременно ставило задачи и перед другими разделами радиоэлектроники. Прежде всего, например, возникали вопросы, относящиеся к исследованию своеобразных колебательных систем, используемых в этой области техники. Подлежали глубокому рассмотрению вопросы внутренней электродинамики полых резонаторов и направляющих устройств. Ставились и разрешались вопросы внешней электродинамики, главным образом в связи с развитием радиолокации. Надо было теоретически и практически изучить излучение и прием радиоволн новых диапазонов. По-другому пришлось подойти к расчету и конструированию антенных устройств. Предстояло разобраться в явлениях отражения ультракоротких волн от различных целей , начиная от простых геометрических фигур и кончая сложными телами, какими на практике могли быть корабли, самолеты, ракеты, спутники Земли и другие объекты. Очень большое внимание надо было уделить вопросам распространения волн (влияния подстилающей поверхности, дифракции, рефракции, поляризации и др.). Были подвергнуты изучению явления поглощения и рассеяния ультракоротких волн естественными и искусственными образованиями в атмосфере, в газах, аэрозолях, при наличии метеорологических неоднородностей в атмосфере, отражения от метеорных следов и т. п. Находились в центре внимания также и задачи, связанные с отысканием способов уменьшения или полного устранения отражений этих волн и многое другое. Наконец, нужно было разработать совершенно новые методы измерений и создать для этого измерительную технику. [c.381]

Эффекты, связанные с неравновесностью излучения, а также поглощением ультрафиолетового излучения, направленного от сжатого слоя навстречу набегающему потоку, применительно к воздушной атмосфере Земли оказываются достаточно слабыми. В других условиях, например при полете в атмосфере Марса, этот вопрос требует дополнительного рассмотрения. [c.294]

Водяной пар. Пары воды оказывают влияние на испускание и поглощение излучения в промышленных топках, в струях ракетных двигателей, в камерах сгорания и в атмосфере Земли. В работе [69] приведены результаты измерений при низких тем-п ературах поглощения или испускания излучения парами воды для длин волн 1—3 мкм, а сильное поглощение или испускание в области 2,7 мкм было изучено несколькими исследователями [70—72]. Эдвардс и др. [73] представили результаты измерений интегрального коэффициента поглощения в области 1,38, 1,87, 2,7 и 6,3 мкм при температурах от 300 до 1100 К. На фиг. 2.27 приведен спектральный коэффициент поглощения водяного пара при 1000 К в области 2,7 мкм, полученный но измерениям Гольдштейна [74]. На фиг. 2.28, а, б приведены средние коэффициенты поглощения по Планку и Росселанду для инфракрасного излучения. [c.121]

При распространении лазерного излучения по наклонной трассе в атмсофере условия поглощения молекулами атмосферных газов непрерывно изменяются. Эти изменения связаны с целой серией рассмотренных выше факторов, из которых наиболее существенными являются 1) зависимость полуширин линий поглощения от общего и парциального давлений газов и температуры 2) зависимость положения центров линий от общего давления и температуры 3) зависимость интенсивности от температуры 4) зависимость коэффициентов континуального поглощения (крыльями линий) от температуры, общего давления и парциального давления поглощающего газа. Все перечисленные зависимости были рассмотрены в предыдущих параграфах, что позволяет сделать вывод о возможности прямого расчета поглощения лазерного излучения в атмосфере по неоднородным трассам. [c.216]

Описанная методика расчетов молекулярного поглощения позволяет строигь оптические модели для любых спектральных участков оптического диапазона длин волн. Отметим здесь основные направления дальнейшего развития исследований, связанных с построением и уточнением оптических моделей поглощения. Первое из них связано с усовершенствованием и разработкой новых методов получения спектроскопической информации. Второе направление касается развития методов расчета корреляционных функций характеристик поглощения. Эта информация необходима для оценки влияния вариаций метеорологических параметров на поглощение, а также для создания статистических методов расчета атмосферного поглощения. Третье направление исследований в этой области связано с разработкой методов пространственного и временного прогноза молекулярного поглощения оптического излучения в атмосфере. [c.232]

Описанная версия системы получит дальнейшее развитие в следующих трех направлениях. Первое из них связано с расширением и уточнением архива линий поглощения атмосферных газов и созданием архива линий поглощения примесных газов. В связи с этим начата работа по созданию автоматизированной системы поиска микроокон прозрачности и информативных спектральных участков для лазерного газоанализа. Второе направление имеет отношение к подготовке и расширению архива метеорологических моделей и включению в него наряду со средними профилями метеорологических параметров также и их ковариационных матриц, что даст возможность строить статистически обеспеченные модели поглощения. Третье направление включает в себя расширение архива моделей атмосферного аэрозоля с целью увеличения диапазона изменения входных данных при расчете энергетических потерь оптического излучения в атмосфере. [c.227]

Взаимный прогноз оптических характеристик светорассеяния локальных освещенных объемов атмосферы, соответствующих раз-.личным спектральным интервалам, является одним из главных достоинств изложенной в монографии теории оптического зондирования рассеивающей компоненты атмосферы. Алгоритмы, которые численно решают эту задачу, реализуются с помощью регуляризирующих операторов восстановления и прогноза (экстраполяции). Операторный подход придает указанной теории вполне законченный вид. Остается лишь заметить, что аналогичный подход должен быть развит и в теории поглощения оптического излучения в атмосфере. Только в этом случае теория оптического зондирования поглощающей компоненты будет служить эффективной основой дистанционного контроля метеорологических полей в атмосфере. Речь идет, прежде всего, о теории оптического мониторинга атмосферы средствами активного (СОг-лидары) и пассивного зондирования в ИК-Диапазоне. В заключительном разделе главы изложены подходы к анализу и численному решению нелинейных обратных задач светорассеяния. Эти задачи, как правило, - касаются более тонких аспектов взаимодействия оптического [c.11]

Поглощение лучистой энергии в атмосфере (табл. 44.38) [32]. Основную роль в поглощении лучистой энергии в атмосфере играют кислород, озон, углекислый газ, водяной пар и пыль. В целом атмосферой поглощается 17—257о солнечного излучения. Кислород имеет полосы поглощения главным образом в ультрафиолетовой части спектра. В видимой части поглощение происходит в полосах А с центром около 0,76 мкм и В с центром около 0,69 мкм, однако поглощение в них мало и слабо влияет на ослабление излучения. [c.1194]

Таким образом, космическое излучение на уровне моря приблизительно в сто раз менее интенсивно, чем на границе атмосферы, и состоит в основном из мюонов. Сильное поглощение в атмосфере ядерно-активной и электронно-фотонной компонент и незначительная генерация мюонной компоненты первичными частицами с энергией С 10 ГэВ пpивoдяt к тому, что [c.645]

Антирады. Известно, что в результате поглощения излучения высокой энергии в органических материалах образуются активные свободные радикалы, способные вызвать цепные реакции с образованием нежелательных продуктов. Поэтому любые методы дезактивации радикалов должны приводить к общему увеличению стойкости жидкости. Так как механизм действия многих антиоксидантов сводится также к дезактивации свободных радикалов, то окислительная и радиационная деструкции являются близкими по механизму реакциями. Практически при облучении жидкостей, содержащих стандартные антиоксиданты, последние быстро распадаются в результате взаимодействия с радикалами, образовавшимися под действием излучения, поэтому в среде, содержащей кислород, жидкость становится очень чувствительной к обычной окислительной деструкции. Мейхони и др. [21 ] было показано, что такие захватчики радикалов, как иодофенол и иодонафталин, при облучении сложных эфиров с разной степенью эффективности влияли на изменения вязкости, хотя они не обеспечивали защиту обычных антиоксидантов от разрушения при облучении дозами 1-10 эрг/г в атмосфере азота. [c.134]

Теплота, излучаемая Землей в мировое пространство, характеризуется спектром, который приблизительно соответствует спектру излучения абсолютно черного тела с температурой 300 К, — за исключением отсутствующих поглощенных длин волн. Энергия, излучаемая земной поверхностью, поступает в атмосферу при этом значительная часть ее поглощается. Поглощенная энергия должна быть в конце концов излучена обратно, однако атмосфера излучает длинные волны по Есем направлениям. Другими словами, почти половина инфракрасного излучения земной поверхности возвращается назад. Подобное свойство атмосферы, пропускающей к земной поверхности короткие волны, но поглощающей и отражающей обратно длинные, называется парниковым эффектом ибо на этбм принципе основано устройство оранжерей и теплиц. Облака, состоящие главным образом из ка- [c.289]

Поток любого излучения, поступающего в атмосферу, ослабляется под влиянием двух процессов — поглощения и рассеяния. Оба этих процесса имеют атомную природу, и поэтому трудно было бы удовлетворительно объяснить их, используя методы классической физики. Вместо этого следует применять методы квантовой мехники. Однако, несмотря на прекрасный математический аппарат, здесь они применяться не будут. Вместо этого будут использоваться результаты расчетов, чтобы разобраться в конкретных физических системах и видах взаимодействия. Цель изложения материала состоит в том, чтобы продемонстрировать, насколько знание физики облегчает понимание проблем, связанных с защитой окружающей среды облегчает оно весьма основательно. [c.290]

В 1873 г. эти исследования были продолжены Е. Россом. Им был сформулирован закон поглощения инфракрасного излучения Луны земной атмосферой, зафиксированы изменения излучения в зависимости от фаз Луны [69]. В 1885 г. С. П. Ланглей провел радиометрические измерения во время лунного затмения [70]. [c.376]

Повышенный интерес в последнее время пррявляется к эмиссии N2O в атмосферу из-за активного поглощения им инфракрасного излучения и разрушения озонового слоя. Если из камерных топок эмиссия NjO, как правило, не превышает 20 ppm, то из топок низкотемпературного кипящего слоя составляет 50-200 ppm. Наи- [c.342]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...