Актинометрия

Автор(ы):Кондратьев К. Я.
11.02.2010
Год изд.:1965
Описание: Исследования радиационных процессов в атмосфере приобретают все большую актуальность. Об этом свидетельствует, например, тот факт, что измерения составляющих радиационного баланса системы земная поверхность — атмосфера являются одним из важнейших разделов программы метеорологических спутников. Между тем до сих пор отсутствует учебное пособие, которое давало бы возможность ознакомиться с современным состоянием исследований преобразования лучистой энергии в атмосфере. Цель, которую поставил перед собой автор этой книги, состоит в попытке заполнить отмеченный пробел в метеорологической литературе. В книге систематизировано излагаются сведения о закономерностях переноса лучистой энергии в атмосфере, а также о радиационном режиме атмосферы и земной поверхности. Кратко рассмотрены наиболее существенные вопросы методики актинометрических измерений. Предназначена в качестве учебного пособия для студентов гидрометеорологических институтов и факультетов университетов, специализирующихся по метеорологии и физике атмосферы.
Оглавление: Предисловие [3]
Глава I. Лучистая энергия. Основные определения и понятия [5]
  § 1. Солнце как источник радиации. Понятие о звездных температурах [5]
  § 2. Общие сведения о потоках лучистой энергии в атмосфере [9]
  § 3. Основные количественные характеристики поля излучения 12
    1. Интенсивность излучения [13]
    2. Поток излучения [15]
    3. Коэффициент излучения [17]
    4. Коэффициент поглощения [18]
    5. Коэффициент рассеяния [19]
    6. Отражательная способность [19]
    7. Функции поглощения и пропускания [20]
  § 4. Основные законы теплового излучения [25]
    1. Закон Кирхгофа [25]
    2. Закон Планка [33]
    3. Закон Стефана—Больцмана [36]
    4. Закон смещения Вина [36]
  § 5. Тепловое излучение реальных тел [37]
    1. Тепловое излучение диэлектриков [37]
    2. Тепловое излучение проводников [41]
    3. Тепловое излучение естественных поверхностей [44]
  § 6. Уравнение переноса лучистой энергии для стационарного поля излучения [46]
Глава II. Методы актинометрических наблюдений [50]
  § 1. Общая характеристика методов измерения лучистой энергии [50]
  § 2. Приборы для измерения прямой солнечной радиации [53]
    1. Компенсационный пиргелиометр Онгстрема [53]
    2. Актинометр Михельсона [57]
    3. Термоэлектрический актинометр Савинова—Янишевского [58]
  § 3 Приборы для измерения суммарной, рассеянной радиации и альбедо [60]
    1. Пиранометр Янишевского [60]
    2. Зарубежные модели пиранометров [63]
  § 4. Приборы для измерения яркости и освещенности [65]
  § 5. Приборы для измерения радиационного баланса и эффективного излучения [67]
    1. Балансомер Янишевского [67]
    2. Дифференциальный балансомер Лайхтмана и Кучерова [70]
    3. Балансомер Айзенштата [71]
    4. Зарубежные модели балансомеров [72]
  § 6. Основные типы аппаратуры для спектральных измерении [74]
    1. Применение светофильтров [74]
    2. Спектральная аппаратура [79]
Глава III. Поглощение радиации в атмосфере [88]
  § 1. Общие закономерности избирательного поглощения радиации [88]
    1. Контур спектральной линии [89]
    2. Функция поглощения при наличии отдельной спектральной линии [98]
    3. Полоса поглощения Эльзассера [100]
    4. Статистическая модель полосы поглощения [101]
  § 2. Спектр поглощения водяного пара и жидкой воды [105]
    1. Поглощение коротковолновой (солнечной) радиации [108]
    2. Поглощение длинноволновой (тепловой) радиации [113]
    3. Поглощение радиации жидкой водой [117]
  § 3. Спектр поглощения углекислого газа [120]
  § 4. Спектры поглощения озона и кислорода [128]
    1. Поглощение коротковолновой радиации [128]
    2. Поглощение длинноволновой радиации [131]
  § 5. Краткая характеристика второстепенных поглощающих радиацию компонент атмосферы [135]
  § 6. Интегральная функция пропускания атмосферы для теплового излучения [137]
  § 7. Абсорбционная спектроскопия атмосферы как метод исследования состава атмосферы [140]
    1. Озон [141]
    2. Водяной пар [143]
Глава IV. Рассеяние радиации в атмосфере [148]
  § 1. Путь солнечного луча в атмосфере [148]
  § 2. Рассеяние радиации (основные соотношения] [155]
  § 3. Релеевское рассеяние [158]
  § 4. Рассеяние радиации на больших частицах [165]
  § 5. Расчеты ослабления радиации в атмосфере, обусловленного рассеянием [180]
    1. Теоретический метод расчета ослабления радиации в атмосфере, обусловленного рассеянием [180]
    2. Полуэмпирические методы расчета ослабления радиации в атмосфере, обусловленного рассеянием [183]
  § б Элементы теории переноса радиации с учетом многократного рассеяния [185]
    1. Метод последовательных приближений [186]
    2. Метод приведения к дифференциальным уравнениям [189]
  § 7. Рассеяние радиации и структура атмосферных аэрозолей [195]
Глава V. Прямая солнечная радиация [199]
  § 1. Распределение энергии в спектре солнца на уровне земной поверхности [199]
    1. Общая характеристика [199]
    2. Ультрафиолетовая область спектра [206]
    3. Видимая и инфракрасная области спектра [212]
  § 2. Спектральная прозрачность атмосферы [217]
  § 3. Распределение энергии в спектре Солнца за пределами атмосферы [227]
  § 4. Солнечная постоянная [232]
    1. Общие замечания [232]
    2. Долгий метод [233]
    3. Короткий метод [237]
  § 5. Общее ослабление солнечной радиации в идеальной атмосфере [241]
  § 6. Количественные характеристики прозрачности реальной атмосферы [245]
    1. Коэффициент прозрачности [245]
    2 Фактор мутности [253]
    3. Формула В. Г. Кастрова [258]
    4. Формула X. Мюрка [260]
    5. Индекс мутности Л. Г. Махоткина [261]
  § 7. Некоторые данные наблюдений над изменениями состояния прозрачности атмосферы [264]
    1. Дневной ход прозрачности атмосферы [264]
    2. Годовой ход прозрачности атмосферы [265]
    3. Географическая изменчивость прозрачности атмосферы [267]
    4. Изменение прозрачности атмосферы с высотой над уровнем моря [269]
    5. Соотношение между различными факторами, определяющими прозрачность атмосферы [271]
    6. Фактор мутности и воздушные массы [276]
  § 8. Ослабление солнечной радиации облаками [279]
  § 9. Теоретические расчеты облучения земной поверхности солнечной радиацией [284]
    1. Общие замечания [284]
    2. Облучение земной поверхности солнечной радиацией в случае отсутствия атмосферы [286]
    3. Облучение земной поверхности солнечной радиацией в реальных условиях при отсутствии облачности [290]
    4. Полуэмпирические методы расчета действительных сумм солнечной радиации [292]
  § 10 Временная и пространственная изменчивость потоков и сумм солнечной радиации [297]
    1. Суточный и годовой ход потока прямой солнечной радиации [297]
    2. Влияние города на приход прямой солнечной радиации [306]
    3. Суточные суммы тепла солнечной радиации [307]
    4. Месячные суммы тепла солнечной радиации [310]
    5. Сезонные и годовые суммы тепла солнечной радиации [316]
  § 11 Приход солнечной радиации на наклонные поверхности [320]
    1. Общие соотношения [321]
    2. Результаты расчетов [324]
Глава VI. Рассеянная радиация атмосферы [334]
  § 1. Распределение энергии в спектре рассеянной радиации [334]
    1. Общая характеристика [334]
    2. Результаты наблюдений [336]
  § 2. Угловое распределение интенсивности рассеянной радиации [339]
  § 3 Потоки рассеянной радиации [347]
    1. Зависимость потока рассеянной радиации от высоты солнца, условий прозрачности атмосферы и альбедо подстилающей поверхности [347]
    2. Суточный и годовой ход потока рассеянной радиации при безоблачном небе [348]
    3. Соотношение между потоками прямой солнечной и рассеянной радиации безоблачного неба [350]
    4. Теоретические расчеты рассеянной радиации безоблачного неба [351]
    5. Рассеянная радиация облачного неба [352]
    6. Теоретические расчеты рассеянной радиации облаков [357]
  § 4. Основные наблюдаемые закономерности изменчивости сумм рассеянной радиации [367]
    1. Суточные суммы тепла рассеянной радиации [368]
    2. Месячные суммы тепла рассеянной радиации [370]
    3. Годовые суммы тепла рассеянной радиации [371]
Глаза VII. Альбедо подстилающей поверхности и облаков [373]
  § 1. Спектральное альбедо естественных подстилающих поверхностей [373]
    1. Почвы и обнажения [375]
    2. Растительные покровы [376]
    3. Снежный покров [379]
    4. Водные бассейны [382]
    5. Земля как планета [383]
  § 2. Альбедо различных подстилающих поверхностей суши [384]
    1. Альбедо поверхности почвы [385]
    2. Альбедо растительных покровов [386]
    3. Альбедо снега и льда [387]
    4. Дневной ход альбедо [389]
    5. Годовой ход альбедо [392]
  § 3. Альбедо водных бассейнов [393]
    1. Альбедо водных бассейнов для прямой солнечной радиации [393]
    2. Альбедо водных бассейнов для рассеянной радиации [396]
    3. Альбедо водных бассейнов для прямой солнечной радиации при наличии волнения [398]
    4. Альбедо водных бассейнов для суммарной радиации [400]
  § 4. Альбедо облаков [403]
  § 5. Географическое распределение альбедо [406]
  § 6. Альбедо Земли как планеты [412]
Глава VIII. Суммарная радиация [417]
  § 1. Распределение энергии в спектре суммарной радиации [417]
  § 2. Потоки суммарной радиации [420]
    1. Зависимость потока суммарной радиации от степени облачности, высоты солнца и условий прозрачности атмосферы [420]
    2. Суточный и годовой ход потока суммарной радиации [425]
    3. Теоретические расчеты суммарной радиации [427]
  § 3 Основные наблюдаемые закономерности изменчивости сумм суммарной радиации [432]
    1. Суточные суммы суммарной радиации [433]
    2. Месячные суммы суммарной радиации [436]
    3. Сезонные и годовые суммы суммарной радиации [439]
    4 Географическое распределение сезонных и годовых сумм суммарной радиации [441]
    5. Суммы суммарной радиации, поглощенной подстилающей поверхностью [442]
  § 4. Приход коротковолновой радиации на различно ориентированные наклонные поверхности [444]
  § 5. Приход суммарной радиации под растительными покровами [454]
    1. Травостой [455]
    2. Отражение, пропускание и поглощение солнечной радиации листьями растений [459]
    3. Приход суммарной радиации под пологом леса [464]
  § 6. Проникновение лучистой энергии в воду, лед и снег [459]
    1. Вода [469]
    2. Лед [477]
    3. Снег [479]
  § 7. Освещенность [482]
Глава IX. Тепловое излучение атмосферы [484]
  § 1. Феноменологическая теория переноса теплового излучения в атмосфере [484]
    1. Перенос монохроматического излучения [485]
    2. Перенос немонохроматического излучения [488]
  § 2. Приближенные уравнения переноса и их использование для расчета переноса теплового излучения в атмосфере [492]
  § 3. Радиационные номограммы [498]
    1. Номограмма Ф. Н. Шехтер [498]
    2. Номограмма автора и X. Ю. Нийлиск [503]
  § 4. Перенос теплового излучения в облаках [504]
  § 5. Эффективное излучение подстилающей поверхности и противоизлучение атмосферы [506]
    1. Наблюдаемые закономерности изменения эффективного излучения и противоизлучения [506]
    2. Эмпирические формулы для расчета эффективного излучения и противоизлучения [516]
    3. Сопоставление эмпирических и теоретических формул для расчета эффективного излучения [527]
  § 6. Угловое распределение интенсивности эффективного излучения и противоизлучения по небесному своду [531]
    1. Эффективное излучение [531]
    2. Противоизлучение атмосферы [545]
  § 7. Некоторые практические применения данных об угловом распределении интенсивности эффективного излучения и противоизлучения [546]
    1. Влияние облачности, туманов и дымов на эффективное излучение и противоизлучение [546]
    2 Изменение эффективного излучения с высотой под пологом леса [555]
    3. Эффективное излучение склонов [559]
  § 8. Распределение энергии в спектре эффективного излучения и противоизлучения [566]
  § 9. Эмиссионная спектроскопия как средство исследования строения и состава атмосферы [573]
Глава X. Радиационный баланс [586]
  § 1. Наблюдаемые закономерности изменения радиационного баланса подстилающей поверхности [588]
    1. Суточный ход [589]
    2. Годовой ход [594]
    3. Влияние увлажнения [596]
    4. Влияние лесонасаждений [598]
    5. Суммы радиационного баланса [600]
  § 2. Результаты расчетов радиационного баланса подстилающей поверхности [602]
  § 3. Радиационный баланс склонов [611]
  § 4. Радиационный и тепловой балансы атмосферы и системы земная поверхность—атмосфера [618]
    1. Радиационный и тепловой балансы атмосферы [618]
    2. Радиационный и тепловой балансы системы земная поверхность—атмосфера [628]
    3. Общая схема теплового баланса земного шара [632]
Глава XI. Изменение температуры в атмосфере за счет лучистого теплообмена [635]
  § 1. Уравнение притока тепла [635]
  § 2. Методы расчета лучистого притока тепла [638]
  § 3. Результаты расчетов радиационных изменений температуры [647]
    1. Свободная атмосфера [647]
    2. Приземный слой атмосферы [654]
  § 4. Радиационные факторы теплового режима стратосферы и мезосферы [655]
    1. Стратосфера [656]
    2. Мезосфера [664]
  § 5. Соотношение между лучистым и турбулентным теплообменом в приземном слое атмосферы [668]
Основная литература [671]
Приложения 1—7 [672—685]
Формат: djvu
Размер:13127730 байт
Язык:РУС
Рейтинг: 275 Рейтинг
Открыть: