Оптические постоянные аэрозольных частиц

С увеличением влажности повышается скорость седиментации частиц, изменяется коэффициент броуновской диффузии, увеличивается прочность соединения коагулирующих частиц. Другими словами, влияние влажности на динамику аэрозольной системы многообразно, и пока трудно строго оценить суммарный эффект этого влияния. Возможно, однако, учесть наиболее существенные, с точки зрения оптики, превращения, связанные с изменением дисперсного состава и оптических постоянных аэрозольных частиц. [c.73]

Спектральные кривые индекса рефракции п(Х) растворимой фракции частиц в интервале длин волн Х = 2,5—30,0 мкм показаны на рис. 3.1, где для сопоставления приведены также резуль таты [10] и характеристики п(Х), принятые в рамках W R-npo-граммы [26] в качестве модельных для растворимой фракции частиц. Отличное совпадение результатов [77] и [10], полученных независимо совершенно различными методами, доказывает их реалистичность и служит основой для их использования в качестве модельных (см. табл. 3.9, 2-я графа). Постоянные д(Х), принятые в [26] дают заниженную оценку оптической активности аэрозольных частиц в видимом и среднем ИК-Диапазоне волн. Подобное несоответствие в выборе эффективных значений п(1) может при вести к смещению оценок обратного рассеяния (включая интегральное альбедо планеты) на десятки процентов. [c.89]

Сложный характер спектрального поведения коэффициентов оптического взаимодействия аэрозоля в областях расположения специфических полос поглощения минералов и солей, входящих в состав аэрозольных частиц, определяет более жесткие условия решения задачи прогноза спектрального пропускания атмосферы, особенно в инфракрасном диапазоне волн. Последние исследования убедительно показывают, что при этом нельзя игнорировать постоянные динамические превращения, которые испытывает аэрозоль под воздействием метеорологических факторов (в первую очередь влажности воздуха и ветрового режима). [c.5]

В настоящей главе рассматриваются химический состав частиц аэрозолей, методы определения компонент комплексного показателя дисперсного вещества, а также даются обоснования модели оптических постоянных ансамблей аэрозольных частиц. Здесь же изучается трансформация оптических постоянных в поле переменной влажности воздуха. [c.78]

Вопрос накопления банка данных по оптическим постоянным отдельных химических элементов и соединений, входящих в состав аэрозольных частиц, имеет важное значение и получил заметное развитие. Основные результаты систематизированы в монографии [7] и ряде оригинальных публикаций. [c.83]

Говоря о модели вертикального изменения оптических констант аэрозоля (в рамках указанного подхода) следует иметь в виду систематизированные в предыдущем разделе данные о трансформации химического состава с высотой. При этом наибольшие отличия по отношению к приземному аэрозолю следует ожидать в стратосфере и мезосфере, что объясняется специфической природой образования здесь аэрозольных частиц. Сернокислотная природа стратосферного аэрозоля в какой-то мере облегчает прогноз оптических постоянных, достаточно хорошо известных как для сульфата аммония, так и для серной кислоты [55] в широком спектральном интервале. Определенные трудности связаны с тем, что показатель преломления раствора серной кислоты оказывается зависящим как от концентрации раствора, так и от температуры смеси. [c.94]

Анализ результатов показывает, что деформация индикатрисы в основном определяется изменением средних оптических постоянных. Так, с ростом относительной влажности увеличивается асимметрия индикатрисы рассеяния за счет уменьшения доли рассеянной радиации в заднюю полусферу. Трансформация спектра размеров аэрозольных частиц с увеличением влажности усиливает этот процесс. Поведение индикатрисы рассеяния для углов, близких к 150°, подвержено наименьшим колебаниям при изменении влажности. [c.128]

Таким образом, анизотропные частицы (даже сферические) в постоянном электрическом поле приобретают преимущественную ориентацию оптической анизотропии и поляризация рассеянного излучения становится зависящей от напряженности внешнего электрического поля. Измерение зависимости поляризационных характеристик рассеянного назад излучения (а в общем случае измерение параметров Стокса) от напряженности ориентирующего поля позволяет оценить поляризуемость частиц в постоянном поле и вид тензора оптической поляризуемости (в оптическом поле). Оба эти параметра очень чувствительны к трансформации аэрозольных частиц под воздействием атмосферных условий и, следовательно, методы их измерения представляются перспективными для исследования аэрозольных частиц. [c.174]

Решающим фактором, определяющим оптику дисперсного аэрозоля в условиях поля переменной влажности воздуха, является трансформация оптических постоянных аэрозольных частиц. Изменение диэлектрических свойств аэрозольных частиц, приводящее к изменению действительной и мнимой части показателя преломления, происходит в результате заполнения водой микрокапилляров частиц, растворения солей и обволакивания частиц оболочкой конденсируемой воды (при большой влажности). Первые попытки приближенного учета влияния влажности на действительную часть показателя преломления предприняты в работах [71, 72]. Значительное внимание этому вопросу уделено в исследованиях Ханела 43—45]. Применяя правило смеси Дейла—Гладстоуна для материалов со слабым поглощением, Ханел использовал в своих оценках следующее соотношение [c.96]

Широкое внедрение оптических квантовых генераторов (лазе ров) в перспективных системах локации и связи, дальнометрирования и навигации выдвигает новые требования к прогнозу эффективности названных систем в реальной атмосфере. Как известно, в атмосфере происходит сложный комплекс физических явлений взаимодействия излучения с газовой и аэрозольной средой. Систематическое накопление информации о микрофизических и оптических свойствах атмосферы как поглощающей и рассеивающей Среды требует постоянной модификации существующих модельных представлений. Эта модификация должна состоять в уточнении в первую очередь вертикальной стратификации оптических параметров атмосферы путем прямых фотометрических, спектроскопических и лидарных измерений, а также расчетов с использованием новых данных о высотном распределении концентрации аэрозольных частиц и газовых составляющих атмосферы. [c.5]

Как показывают результаты численного моделирования кинетики развития дисперсного состава дымки, сверхмелкие аэрозольные частицы (г 0,01- 0,05 мкм) сравнительно быстро теряются из этого интервала размеров вследствие взаимного коагуляционного роста. Причем если для данного интервала размеров процесс броуновской коагуляции является постоянно действующим стоком аэрозольного вещества, то для соседнего (г>0,09 мкм), где коагуляционное укрупнение частиц замедляется, он играет роль источника накачки. Очевидно, для того, чтобы в атмосфере сохранялся оптически ощутимый квазистационарный уровень содержания аэрозольных частиц с / <<0,07 мкм, необходимо восполнять потери интервала, что можно достигнуть только при постоянной активности процессов внутриатмосферного синтеза транзитивной фракции частиц. [c.53]

Обстоятельные исследования микрофизических свойств стратосферного аэрозоля, выполненные в [39], дают основания для выбора следующей модели химического состава аэрозольных частиц в атмосфере частицы с г 0,15 мкм — капли 75%-ного раствора Н2504, более крупные частицы — кристаллы сульфатов, в первую очередь (ЫН4)2504 (не исключаются концентрические образования смешанного химического состава). Оптические постоянные указанных соединений заметно различаются, что не может не сказаться на количественной интерпретации сигналов лазерного [c.82]

Обоснование достоверной микрофизической модели аэрозоля средней атмосферы остается проблематичным ввиду дефицита измерительной информации. Мы принимаем в качестве модельных результаты теоретического моделирования Туна и Турко [57], которые оказались в хорошем соответствии с другими данными для уровня стратосферы. Об их адекватности можно судить только по итогам сопоставления рассчитанных оптических характеристик с результатами прямых оптических измерений (лидарных, ракетных). Наибольшие трудности в обосновании микрофизической модели аэрозоля, как оптически активного вещества, связаны с выбором значений комплексного показателя преломления и учета пространственно-высотных изменений. Многообразие источников аэрозоля, сложный химический состав аэрозольных частиц, несовершенство методов измерения оптических постоянных обусловливают эти трудности. [c.143]

Разнообразие химического состава вещества аэрозольных частиц различной природы определяют широкий диапазон значений комплексного показателя преломления. Обсуждение этого диапазона и более подробные данные приведены при описании различного типа аэрозольных образований в [5]. Здесь только отметим, что ошибки в определении коэффициентов рассеяния и поглощения, а также угловых и поляризационных свойств рассеянного излучения могут достигать сотен процентов из-за неправильного задания химического состава и соответственно оптических постоянных аэрозоля. Поэтому классификация атмосферного аэрозоля по химическому составу часто используется и при оптических исследованиях. По признаку именно химического состава нринято выделять водный и морской аэрозоль (частицы — водные растворы), дымовой аэрозоль (частицы — продукты сгорания), пылевой аэрозоль, органический аэрозоль, вулканический аэрозоль, фотохимический аэрозоль и многие другие. Однако следует учитывать, что в реальной атмосфере присутствуют одновременно аэрозольные частицы различного химического состава и с различным вкладом в оптические свойства. [c.88]

К числу таких попыток в последние годы относится подробная географическая классификация тропосферного аэрозоля, которая выполнена К. Я- Кондратьевым и др. [20]. При этом выделены в качестве самостоятельных аэрозольные образования в аридных и субаридных зонах, в лесных и болотистых районах, в полярных широтах. В основу микрофизической модели положено семейство обобщенных гамма-распределений частиц по размерам, с помощью которых учитывается многофракционный состав тропосферного аэрозоля. Предложенные модели обеспечены всесторонним расчетным материалом оптических постоянных как отдельных компонент, так и всего состава аэрозольных частиц, который моделируется на основании современных и разносторонних экспериментальных данных. [c.133]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...