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 об’єктів за наявності між спостерігачем і спостережуваним об’єктом 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