Пусть на верхнюю границу облачного слоя в плоскости Х01 падает единичный поток солнечной радиации: и ср0 = 0 - зенитный и азимутальный углы Солнца. В видимой области спектра можно пренебречь рэлеевским и аэрозольным рассеянием света; альбедо подстилающей поверхности положим равным нулю, что приблизительно соответствует альбедо океана. Расчеты статистических характеристик поля видимой солнечной радиации, выполненные при ненулевых альбедо ламбертовской подстилающей поверхности, специально отмечаются в тексте. Индикатриса рассеяния рассчитывается по теории Ми для модельного облака Сх [ 1] и длины волны 0,69 мкм. Облачное поле генерируется пуассоиовским ансамблем точек в пространстве.[ ...]
Например, расчеты показали, что неучет при N = 0,9 радиационного взаимодействия приводит к уменьшению средней интенсивности отраженного излучения на 30% и к весьма существенным качественным изменениям углового распределения рассеянного света.[ ...]
Угловые распределения пропущенного света имеют ярко выраженную азимутальную зависимость: средняя интенсивность антисол-нечного (ф = п) горизонта гораздо больше, чем солнечного (ф = 0); для отраженного излучения азимутальная зависимость несколько слабее. При вариациях N угловая структура радиационного поля качественно изменяется. Отметим, что при всех значениях балла средняя интенсивность пропущенной радиации вблизи зенита больше, чем вблизи горизонта; для отраженного излучения наблюдается обратное.[ ...]
Индикатриса рассеяния кристаллов льда гораздо более вытянута вперед, чем индикатриса рассеяния сферических водяных капель (средние косинусы угла рассеяния равны 0,94 и 0,86 соответственно), что приводит к значительным различиям поля рассеянного излучения. Исключая область вблизи направления распространения падающей солнечной радиации, средняя интенсивность пропущенного излучения поля в жидкокапельных облаках больше, чем в кристаллических.[ ...]
Для отраженного излучения это утверждение справедливо при всех углах наблюдения, и с ростом Л5 влияние вариаций фазового состава заметно уменьшается, поскольку при N = 0,5 значительный вклад в среднюю интенсивность отраженной радиации дает подстилающая поверхность, которая предполагается отражающей по закону Ламберта.[ ...]
При объяснении зависимости среднего радиационного поля от формы кучевых облаков нужно также принимать во внимание то, что при вариациях формы изменяются условия освещения облаков падающей солнечной радиацией и выхода излучения за пределы облачного слоя. Эти изменения трудно оценить качественно, без каких-либо предварительных вычислений. Для антисолнечного горизонта (ф = 71) средняя интенсивность пропущенной радиации максимальна для параболических облаков и минимальна для усеченных сфер, а не цилиндров (рис. 10.4, а).[ ...]
Справедливость этого предпололсения подтверлсдается результатами, представленными на рис. 10.5, а. При = 0 в горизонтально однородной слоистой облачности (151) не зависит от азимутального угла визирования ф (рис. 10.5, б); незначительные отличия обусловлены погрешностью вычислений. Обратим внимание на то, что (151) имеет максимальные значения при зенитном угле наблюдения 0 0° и убывает с увеличением 0, тогда как для кучевых облаков справедливо обратное. Это означает, что (Iи (1Си) могут иметь различные качественные зависимости от 0.[ ...]
Представленные здесь результаты достаточно убедительно показывают, что эффекты, связанные со случайной геометрией облачного поля, могут приводить не только к значительным количественным, но и качественным отличиям статистических характеристик интенсивности в кучевых и слоистых облаках.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Угловые распределения средней интенсивности пропущенного (а) н отраженного (6) излучения при ст = 30 км-1, Н = 0,5 км, Ы= 0,5, %о= 30° и значениях |
 |
| Влияние фазового состава облаков на угловые распределения средней интенсивности пропущенного (а) и отраженного (6) излучения при а = 30 км"1, II- 0,5 км, £>=1 км, N = 0,5, |о= 30° |
 |
| Влияние геометрической формы облаков на угловые распределения средней интенсивности пропущенного (а) и отраженного (6) излучения при ст=30 км-1, 11 = 0,5 км, 0=1 км, N = 0,5, %0 = 30° |
 |
| Среднее поле яркости отраженной солнечной радиации при 2;© = 60°, N = 0,5, а = 30 км-1, Н = 0,5 км, |
 |
| Зависимость корреляционной функции интенсивности от горизонтальных размеров облаков и высоты приемника при %© = 0°, Ы= 0,5, а = 10_3рад |
 |