Оптичні явища в атмосфері

ОПТИ́ЧНІ Я́ВИЩА В АТМОСФЕ́РІ — світлові явища, зумовлені особливостями пошире­н­ня в атмо­­сфері променів оптичного діапазону (від 0,38 до 0,76 мкм), здатних викликати в людському оці від­чу­т­тя світла. Сприйня­т­тя цих явищ, як і самого видимого ви­промінюва­н­ня, залежить від фізіол. особливостей органів зору.

Атмо­сферу можна роз­глядати як не цілком прозоре й оптично не­однорідне середовище. Мікронеоднорідності повітря і зважені в ньому аерозол. частинки роз­сіюють і по­глинають світл. промені неоднаково в різних ділянках спектра. У процесі взаємодії з атмо­сферою властивості світла, насамперед його спектрал. склад, інтенсивність та поляризація змінюються. При проходжен­ні шарів повітря з різною густиною світл. промені заломлюються і змінюють траєкторію свого руху. Енергія, яку втрачає ви­промінюва­н­ня в земній атмо­сфері, пере­ходить в енергію збудже­н­ня атомів атмо­сфер. повітря. Залежно від осн. причин формува­н­ня оптичні явища поділяють на такі групи: явища, зумовлені роз­сія­н­ням світла в атмо­сфері (освітленість, форма та колір неба, присмерки тощо); явища, спричинені заломле­н­ням (рефракцією) світл. променів в атмо­сфері (звуже­н­ня й роз­шире­н­ня горизонту, міражі, мерехті­н­ня зірок тощо); явища, викликані заломле­н­ням і від­бива­н­ням світл. променів на хмар. елементах (водяних краплях і льодяних кри­сталах), зокрема райдуга, гало; явища, зумовлені дифракцією світла у хмарах і тумані (вінця, глорії тощо).

В атмо­сфер. процесах винятк. роль ві­ді­грає роз­сія­н­ня світла. Це найширша група оптич. явищ, оскільки су­проводжує усі пере­творе­н­ня електромагніт. ви­промінювань. Центр. місце серед них посідають явища ден­ної, присмерк. та нічної освітленості земної поверх­ні. До явищ цього виду належить також сплюснутість небозводу, видиме збільше­н­ня роз­мірів Сонця і Місяця з на­ближе­н­ням їх до горизонту, блакит. колір неба, навколосоняч. ореол, білі ночі, поляризація роз­сіяного світла, зореві явища (пурпурове світло, тінь Землі, пояс Венери, захмарне сяйво або промені Будди, пала­н­ня гір, власне зоря) тощо. Остан­нім часом увагу природо­охоронців привертає світл. за­брудне­н­ня атмо­сфери. Атмо­сферна рефракція ві­ді­грає важливу роль не тільки при проведен­ні астроном. і геодез. вимірювань, але і в приклад. пита­н­нях навігації за зірками. Умови атмо­­сфер. рефракції, її неоднорідна у просторі і мінлива у часі структура обмежують тех. можливості і точність сучас. оптич. систем. Не­ймовірно яскраві оптичні явища зумовлені заломле­н­ням, від­бива­н­ням і дифракцією світла у хмарах, туманах та опадах. Вони певною мірою характеризують стан від­повід. атмо­сфер. утворень і тому становлять знач. практич. інтерес як місц. ознаки погоди.

Важливе прикладне значе­н­ня мають також про­блеми видимості в атмо­сфері, що стосуються можливості зорового сприйня­т­тя від­далених обʼєктів за наявності між спо­стерігачем і спо­стережуваним обʼєктом шару повітря деякої мутності.

Своїми особливостями вирізняються оптичні явища у верх. атмо­сфері. Під впливом електромагніт. і корпускуляр. ви­промінюва­н­ня Сонця, а також жорсткого ви­промінюва­н­ня із глибин космосу тут від­буваються складні фотохім. реакції та ін. процеси, що су­проводжуються світі­н­ням роз­ріджених атмо­сфер. газів.

Фотоілюстрації

×

❮ ❯

Завантажити статтю