Инфракрасные луч», проходя через замутненную атмосферу и встречая на своем пути молекулы атмосферных газов, твердые частицы и капли воды, теряют часть своей энергии. Суммарные потери энергии состоят из потерь на поглощение и потерь на рассеяние.
Инфракрасные луч», проходя через замутненную атмосферу и встречая на своем пути молекулы атмосферных газов, твердые частицы и капли воды, теряют часть своей энергии. Суммарные потери энергии состоят из потерь на поглощение и потерь на рассеяние.
Поглощением называется процесс перехода лучистой энергии в тепловую. Поглощение лучистой энергии неизбежно сопровождается нагреванием вещества. В чистом прозрачном воздухе потери, вызванные поглощением, практически очень малы.
Инфракрасные и видимые лучи поглощаются атмосферой по-разному. Некоторая среда может быть прозрачной для инфракрасных лучей и совершенно непрозрачной для видимых. Энергию инфракрасных лучей главным образом поглощают водяные пары и частично углекислый газ и озон. Отсюда следует, что прозрачность атмосферы для инфракрасных лучей в значительной степени зависит от влияния водяных паров, находящихся в атмосфере.
Поглощение инфракрасных лучей водяными парами, углекислым газом и озоном носит избирательный характер, т. е. лучи различных длин волн поглощаются в различной степени. Водяной пар имеет полосы поглощения с максимумами длин волн 0,94; 1,13; 1,47; 1,89 Мк и область волн 2.51—3,1 Мк. От 3,2 до 4,8 Мк идет полоса прозрачности, от 4,8 до 7,7 Мк — сильное поглощение и затем снова полоса прозрачности до 11 Мк. Начиная с длин волн 17 Мк, поглощение водяного пара снова возрастает, а для длинноволновых инфракрасных лучей пар практически не прозрачен.
Углекислый газ довольно сильно поглощает лучистый поток при длинах волн в 2,7; 4,27 и 12—16 Мк. В ближней инфракрасной области спектра углекислый газ достаточно прозрачен. Если учесть, что содержание углекислого газа в воздухе по сравнению с содержанием водяного пара невелико и что водяной пар более сильно поглощает инфракрасные лучи, то в ближней инфракрасной области спектра поглощающим действием углекислого газа можно пренебречь.
Озон имеет особенно значительные полосы поглощения при длинах волн 4,7 и 9,6 Мк. Однако поглощающим действием озона можно пренебречь, так как в нижних слоях атмосферы процентное содержание озона весьма незначительно (за исключением послегрозового периода). Из рис. 6, на котором показаны полосы поглощения водяного пара, углекислого газа и озона, видно, что с увеличением длины волны инфракрасных лучей эти полосы становятся шире.