© 2010 г. А. Г. Бедрин, канд. физ.-мат. наук; Н. Ф. Борисова; В. М. Осипов, канд. физ.-мат. наук; П. Н. Роговцев, канд. техн. наук
Научно-исследовательский институт комплексных испытаний оптико-электронных приборов и систем, г. Сосновый Бор, Ленинградская обл.
Е-mail: v.osipov@list.ru
Рассмотрена задача расчетов спектроэнергетических характеристик светового
излучения высокотемпературных источников с учетом его ослабления в атмосфере Земли. Изложены методы, позволяющие быстро и с достаточно высокой точностью рассчитывать ослабление излучения на неоднородных атмосферных трассах в спектральной области 0,2–20 мкм. Помимо традиционных механизмов молекулярного и аэрозольного ослабления, рассматривается ослабление излучения в пяти различных типах облачности.
Ключевые слова: излучение, облачность, атмосферное ослабление, высокотемпературный источник, теория Ми.
Коды OCIS: 290.1090, 290.1310, 290.4020
УДК 535.343; 551.521
Поступила в редакцию 08.06.2009
Attenuation of the light radiated by a high-temperature source in the atmosphere: Allowing for cloudiness
A. G. Bedrin, N. F. Borisova, V. M. Osipov, and P. N. Rogovtsev
This paper discusses the problem of calculating the spectral-energy characteristics of light radiated by high-temperature sources, taking into account its attenuation in the earth's atmosphere. Methods are presented that make it possible to rapidly and with fairly high accuracy calculate the radiation attenuation on inhomogeneous atmospheric tracks in the spectral region 0.2-20μm. Besides the traditional mechanisms of molecular and aerosol attenuation, radiation attenuation in five different types of clouds is considered.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бедрин А.Г., Борисова Н.Ф., Осипов В.М., Роговцев П.Н. База данных АО СИВИ – Атмосферное Ослабление Светового Излучения Высокотемпературного Источника // Тез. докл. международ. симп. “Атмосферная радиация”. СПб.: СПбГУ, 2006. С. 80–81.
2. Гренишин С.Г. Оптика ядерного взрыва // Вопросы оборонной техники. 1971. Сер. Х. В. 41. С. 36–53.
3. Светцов В.В. Взрывы в нижней и средней атмосфере. Сферически симметричная стадия // Физ. горения и взрыва. 1994. Т. 30. № 5. С. 129–142.
4. Кобозев Г.А., Нужный В.А. Оптические свойства воздушной плазмы с учетом спектральных линий, Т = 20 000-300 000 K // Препринт ИВТАН. № 1–134. 1984.
5. Kneizys F.X., Abreu L.W., Anderson G.P., Chetwynd J.H., Shettle E.P., Berk A., Bernstein L.S., Robertson D.C., Acharya P., Rothman L.S., Selby J.E.A., Gallery W.O., Clough S.A. The MODTRAN 2/3 Report and LOWTRAN 7 Model // PL/GPOS, Hansom AFB, MA 0173-3010, Contract F19628-91-C-0132, 1996. P. 260.
6. Киселева М.С., Казбанов В.А., Решетникова И.Н., Синельникова Г.Е., Голованов С.Н. Высотные спектры прозрачности атмосферы в области 8,0– 12,0 мкм: эксперимент и теория // Оптический журнал. 1998. Т. 65. № 11. С. 28–33.
7. Осипов В.М. Быстрый метод расчета спектральных функций пропускания для неоднородных атмосферных трасс // Изв. АН СССР. Физ. атмосферы и океана. 1987. Т. 23. № 2. С. 140–147.
8. Osipov V.M., Borisova N.F. Adaptive model of a band absorption - application for calculation of radiative transfer of high-temperature sources // Abstract International Radiation Symp. (IRS 2000). St. Petersburg: State University, 2000. E29. Р. 139.
9. Rothman L.S., Jacquemart D., Barbe A., Benner D.C., Birk M., Browne L.R., Carleer M.R., Chackerian Jr.C., Chance K., Coudert L.H., Dana V., Devi V.M., Flaud J.-M., Gamache R.R., Goldman A., Hartmann J.-M., Jucks K.W., Maki A.G., Mandin J.-Y., Massie S.T., Orphal J., Perrin A., Rinsland C.P., Smith M.A.H., Tennyson J., Tolchenov R.N., Toth R.A., Vander A. J., Varanasi P., Wagner G. The HITRAN 2004 Molecular Spectroscopic Database // Journ. Quant. Spectr. Rad. Trans. 2005. V. 96. P. 139–204.
10. Осипов В.М., Борисова Н.Ф. Ослабление УФ-радиации на атмосферных трассах // Оптика атмосферы и океана. 1998. Т. 11. № 5. С. 440–444.
11. Борисова Н.Ф., Осипов В.М., Цуканов В.В. UVACS 2000 – новая версия базы данных по сечениям поглощения газовых составляющих атмосферы в УФ-диапазоне спектра // Тез. докл. междунар. конф. “Прикладная оптика 2000”. Т. 1. СПб.: ГОИ, 2000. С. 149–150.
12. Радиация в облачной атмосфере / Под ред. Фейгельсон Е.М. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 280 с.
13. Распределенная информационная система “Атмосферная радиация” (http://atrad.atmos.iao. ru, http://atmos.physics.usu.ru, http://atmos. volsu.ru).
14. Falcone V.J., Abreu, L.W., Shettle E.P. Atmospheric Attenuation of Millimeter and Submillimeter Waves: Models and Computer Code AFGL-TR-79-0253 // Air Force Geophysics Laboratory, Hanscom AFB, Bedford, MA. NTIS AD A 084485, 1979. 76 p.
15. Облака и облачная атмосфера. Справочник / Под ред. Мазина И.П., Хргиана А.Х. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 648 с.
16. Георгиевский Ю.С. Шукуров А.Х. О некоторых результатах измерений пропускания тонких облаков в видимой и инфракрасной областях спектра // Изв. АН СССР. Физ. атмосферы и океана. 1974. Т. 10. № 1. С. 92–95.
17. Grassl H. Bestimmung der Grosenverteilung von Wolkenelementen aus spektralen Tranmissionsmessungen // Beit. Phys. Atm. 1970. В. 43. № 4. S. 255–284.
18. Дейрменджан Д. Рассеяние электромагнитного излучения сферическими полидисперсными частицами. М.: Мир, 1971. 165 с.
19. Золотарев В.М. Михайлов Б.А. Альперович Л.И. Попова С.И. Дисперсия и поглощение жидкой воды в инфракрасной и радиоволновой области спектра // Опт. и спектр. 1969. Т. 27. В. 5. С. 790–794.
20. Копелевич О.В. Оптические свойства чистой воды в спектральной области 250–600 нм // Опт. и спектр. 1976. Т. 41. В. 4. С. 666–668.
21. Зуев В.Е. Распространение видимых и инфракрасных волн в атмосфере. М.: Сов. радио, 1970. 496 с.
22. Зуев В.Е., Землянов А.А., Копытин Ю.Д. Нелинейная оптика атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 256 с.
ПОЛНЫЙ ТЕКСТ
