Диффузное излучение неба
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Диффузное излучение неба это Солнечное излучение, достигающее земной поверхности после того, как оно было рассеяно на молекулах или твёрдых частицах в атмосфере. Другие названия: Дневной свет или солнечная радиация. Из всего света, рассеиваемого в атмосфере (около 25% от падающего излучения), около двух третей в конечном счете достигает Земли, как диффузное излучение неба.
Рассеяние — это процесс, при котором маленькие частицы в среде с другими свойствами (показателем преломления) рассеивают падающий свет во всех направлениях. При упругом рассеянии свет не изменяет свой цвет, только направление. Оптика обычно указывает на величину такого отклонения света при поглощении и переиспускании атомами и молекулами.
Содержание |
[править] Почему небо синее?
Небо синее, потому что воздух рассеивает синий свет лучше красного. Когда глядим на участок ткани неба подальше от Солнца, голубой свет — это результат рассеивания белого луча солнца. Во время заката и рассвета, свет проходит по касательной, почти параллельно земной поверхности, так что путь, который проходит солнечный свет, настолько долог, что много синего и даже жёлтого рассеивается и не доходит до глаза наблюдателя. Благодаря этому, облака и небо вблизи горизонта окрашиваются в красные тона.
Рассеяние и поглощение — главные причины затухания света в атмосфере. Рассеяние меняется как функция от отношения диаметра частицы к длине волны света. Когда это отношение меньше 1/10, возникает Рэлеевское рассеяние, при котором коэффициент рассеяния обратно пропорционален четвертой степени длины волны. При больших значениях отношения диаметра частицы к длине волны рассеяние меняется согласно теории Мая; когда же это отношение больше 10, вступают в силу законы геометрической оптики.
[править] Реперные точки
На небесной сфере существуют три точки, в которых отсутствует поляризация света.
- Точка Араго, названная в честь открывателя, это точка, которая на 20° выше точки, которая напротив Солнца. Но она расположена выше в туманном воздухе. Поэтому, по диапазону её изменений определяют затуманеность атмосферы.
- Точка Бабинье, открыта Бабинье в 1840, расположена на 15°-20° градусов выше солнца, но её трудно наблюдать из-за близости солнечного света.
- Точка Брюстера, открыта Брюстером в 1840, расположена на 15°-20° ниже солнца, но её трудно наблюдать из-за близости солнечного света.
[править] Под облачным небом
При высокой облачности большая часть прямого солнечного света до земли не доходит. Поэтому весь свет от солнца — рассеянный.
Излучение не очень меняется по спектральному составу: капли облаков слишком крупные, чтобы по разному преломлять, поэтому весь свет (от красного до фиолетового) рассеивается одинаково. Излучение очень меняется по интенсивности (оценочно): от 1/6 от всего солнечного света для малооблачного неба до 1/1000 для штормового неба.
