Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Дейрменджан Д. -> "Рассеяние электромагнитного излучения сферическими полидисперсными частицами" -> 33

Рассеяние электромагнитного излучения сферическими полидисперсными частицами - Дейрменджан Д.

Дейрменджан Д. Рассеяние электромагнитного излучения сферическими полидисперсными частицами — М.: Мир, 1971. — 301 c.
Скачать (прямая ссылка): rasseyanieelektromagnitnogoizlucheniya1971.djvu
Предыдущая << 1 .. 27 28 29 30 31 32 < 33 > 34 35 36 37 38 39 .. 97 >> Следующая

г
Рис. 20. Функции распределения по размерам, используемые для моделей дымок. Параметры распределения разные для каждой модели (табл. 5).
94
Теория рассеяния света
для трех видов дымки. На основе указанного выше логарифмического преобразования модель L используется также для аппроксимации распределения капель по размерам в слабом и умеренном дожде. Заметим, что эта модель дает лучшее согласие со счетной концентрацией дождевых капель, чем первоначальная модель М. Может показаться, что выбор распределений дождевых капель по размерам в определенной мере случаен, однако это не так, поскольку предварительно были тщательно исследованы имеющиеся экспериментальные данные.
Анализ обширной литературы по данному вопросу показал, что фактически результаты разных авторов плохо согласуются между собой. В частности, нельзя подобрать такой тип распределения, который можно было бы рассматривать в качестве стандартного для какого-нибудь дождя заданной интенсивности. Подобная ситуация не является исключительной вследствие разнообразия естественных механизмов, приводящих к образованию осадков па различных уровнях, а также различия в методах наблюдений и обработки получаемых экспериментальных данных. Поэтому в настоящей монографии используются только две модели, которые могут аппроксимировать распределение капель по размерам для умеренного дождя в свободной атмосфере [47]. Читателю остается самому определить степень их применимости, проводя сравнения с результатами наблюдений или другими моделями на основе использования параметров табл. 5 и кривых рис. 20.
Модель дымки Н служит для двух целей. При соответствующем выборе единиц ее можно использовать как для описания распределения размеров высотного и стратосферного аэрозоля, так и для исследования субмикронпых частиц в так называемых слоях «пыли». Например, сравнение с несколькими средними значениями размеров для спектров, полученных Юнге, Шеноном и Менсоном [50, рис. 23], показывает, что модель дымки Н хорошо согласуется с верхиим пределом размеров стратосферных частиц. Необходимо еще раз подчеркнуть, что измерения аэрозоля в реальных условиях проводились довольно редко. Поэтому едва ли можно выделить какие-либо стандартные типы распределения реальных аэрозольных частиц по размерам. Увеличивая размеры и длину волны до нескольких сантиметров, можно получить модель распределения града, названную здесь град Н (табл. 5). Экспериментальных данных о распределении града по размерам в реальных условиях значительно меньше, чем дождевых капель. При выборе модели града Н мы отчасти руководствовались недавно опубликованной работой Баттэна и Тейсса [51, 52], в которой предполагается, что в свободной атмосфере град должен содержать больше мелких частиц, чем дают наземные наблюдения.
Распределение облачных капель по размерам в модели СЛ такое же, как в нашей первоначальной модели, использованной для описания кучевых облаков умеренной толщины Г13, 15, 16]. Эта модель содержит самый широкий спектр размеров из всех типов распределений, представленных в таблицах. Заборы проб реальных облачных частиц по-
Глава 3. Однократное рассеяние системой частиц
95
казали, что интервал изменения их размеров в более плотных кучевых облаках, а также в слоистообразных облаках и туманах может быть еще шире (с большим значением модального радиуса гм). Поэтому нет смысла включать подобные модели в настоящую работу. Общие тенденции в изменении рассеивающих свойств среды при расширении спектра размеров рассеивающих частиц достаточно хорошо иллюстрируются рассмотренными моделями. Оказалось, что модель С.1 дает самое большое содержание жидкой воды из всех четырех моделей облака. Кроме того, в ней наблюдается самое быстрое убывание числа крупных капель (см. рис. 21, где для большей наглядности значения размеров г нанесены в обычном, а не логарифмическом масштабе).
Р и с. 21. Функции распределения облачных частиц по размерам. Шкала значений радиуса линейная, а не логарифмическая, как на рис. 20.
В модели облака, приводящей к образованию венцов (модель С.2), значение модального радиуса гм такое же, как и для модели С.1 (гм^ =4 мкм). В модели С.2 распределение частиц по размерам более узкое и почти симметричное. Насколько нам известно, экспериментальное подтверждение реального существования облачных капель с указанным типом распределения по размерам отсутствует. Данное распределение было выбрано с целью построить такую оптическую модель облака, в которой интегральные свойства рассеянного излучения в зависимости от угла рассеяния объясняли бы существование цветных колец (венцов) соответствующего радиуса. Вопрос о венцах будет более подробно рассмотрен в разд. 4.3.2.
Перламутровые облака (модель С. 3) были рассмотрены для интерпретации цветовой картины, наблюдаемой в условиях сумеречного освещения этих высотных облаков. Насколько нам известно, забор проб,
96
Теория рассеяния света
аиализ оптических свойств и спектра размеров частиц перламутровых облаков никогда не производился. Модель С.З можно использовать также для исследования так называемых колец Бишопа (разд. 4.3.1), поскольку значение модального радиуса в этой модели (гм--2 мкм) близко к характерным размерам, которые имеют частицы, вызывающие данное явление. Спектр размеров в этом случае чрезвычайно узок, и распределение практически симметрично: почти все частицы содержатся в диапазоле 1^г^3 мкм. Однако по отношению к эффектам рассеяния данное распределение не является строго монодисперсным.
Предыдущая << 1 .. 27 28 29 30 31 32 < 33 > 34 35 36 37 38 39 .. 97 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed