Atmosfera absorbo kaj difuzo
El Vikipedio
[redaktu] Difuzado
Antaŭ radiado (ekzemple uzita por Fora perceptado incidas je la tersurfacaĵo, ĝi devas trapasi iom distancon da tera atmosfero. Partikloj kaj gasoj en la atmosfero povas influi la incidantan lumon kaj radiadon. Tiuj efektoj estas kaŭzita per la mekanismoj de difuzado kaj absorbado. Difuzado okazas, se partikloj aŭ grandaj gasmolekuloj en la atmosfero reakcias kun la elektromagneta radiado kaj kaŭzas deflankigon de la origina pado. La multeco da tiu difuzado dependas de kelkaj atributoj inkluzive la ondlongeco de la radiado, la abundenco de partikloj aŭ gasoj kaj la distanco, kiun la radiado trapasas en tera atmosfero. Ekzistas tri (3) tipoj da difuzado.
Relej-difuzado (Rayleigh) okazas, se la partikloj estas tre malgrandaj kompare kun la ondlongeco de la radiado. Kiaj partikloj estas ekzemple polveretoj aŭ molekuloj da oksigeno aŭ nitrogeno. Relej-difuzado kaŭzas, ke energio kun mallongaj ondlongecoj ege pli difuziĝas, ol plilongaj ondlongecoj. Ĝi estas la ĉefa difuzmekanismo en la supra teratmosfero. La ĉielo aperas blua dumtage pro ĉi tio fenomeno. Kiam sunlumo trapasas la atmosferon, la plimallongaj (konzekvence bluaj) ondlongecoj de la videbla spektra regio 0,446 ĝis 0,500 mikrometroj estas pli difuziĝita, ol la restaj (plilongaj) videblaj ondlogecoj. Je la sunleviĝo kaj la sunsubiro, la sunlumo devas vojaĝi pli malproksimen tra la atmosfero, ol je la tagmezo, kaj la plimallongaj ondlengecoj pli komplete difuziĝas. Tio rezultas en la malplenigo de bluo, nur la pli longaj ondoj kontaktigas kun la okuloj, tial la belegaj oranĝaj kaj ruĝaj sunsubiroj. Kontraste, la luno ne havas atmosferon, konsekvence ĝia ĉielo aperas nigra por la manka Relej-difuzado.
Mie-difuzado okazas, kiam la partikloj havas proksimume la saman grandecon kiel la ondlongeco de la radiado. Plovo, poleno, fumo kaj akva vaporo multfoje kaŭzas Mie-difuzadon. Ĝi tendencas al pli influi la plilongajn ondlongecojn, ol la Relej-difuze efikitaj. Mie-difuzado ĉefe montriĝas en la plimalaltaj porcioj da atmosfero, kie pligrandaj partikloj estas pli abundaj, kaj ĝi superregas se la ĉielo estas nubokovrita. Ankaŭ cetere, tio tipo de difuzado komprenigas la ruĝetan ĉielon post incendioj de arbaroj aŭ vulkanaj erupcioj.
La fina esenca difuzmekanismo nomiĝas ne-elektema difuzado. Ĝi okazas, se la partikloj estas ege pli grandaj, ol la ondlongeco de la radiado. Akvaj gutoj kaj grandaj partikloj kun diametro 5 ĝis 100 mikrometroj povas kaŭzi ĉi tiun tipon de difuzado. Ne-elektema difuzado ricevas nomon pro la fakto, ke ĉiuj ondlengecoj estas difuzitaj ĉirkaŭ-egale. Ĝi aperigas nebulojn kaj nubojn blankkolore, ĉar blua, verda kaj ruĝa lumo estas difuzita proksimume per la sama kvantaĵo (blanka = blua + verda + ruĝa). Sed ne nur la videbla lumo difuziĝas, ankaŭ la proksima kaj la mez-infraruĝo.
[redaktu] Absorbo kaj atmosferaj fenestroj.
Absorbo de elektromagneta radiado okazas, kiam molekuloj absorbas radian energion en variajn ondlongecojn. Ozono, karbondioksido kaj akva vaporo estas la tri ĉefaj atmosferaj substancoj, kiuj absorbas radiadon. Ĉio gaso de ĉi tiuj absorbas radiadon en deciditan ondlongecon. Malpliamplekse, oksigeno kaj nitrogendioksiodo ankaŭ absorbetas radiadon.
Sekvante estas resumo de tiuj tri ĉefaj atmosferaj konsistaĵoj kaj ties signifon en la fora perceptado.
1. Ozono (O3) absorbas danĝaran ultraviolan radiadon de la suno. Sen ĉi tio antaŭgardema fragmento de atmosfero, haŭto bruliĝus se ekspozita al la sunlumo.
2. Karbondioksido (CO2) nomiĝas varmeja gaso por ke ĝi tre forte absorbas varmecan infraruĝan radiadon. Karbondioksido tiel servas al kapti en la atmosfero la varmecon radiitan el ambaŭ la suno kaj la tero.
3. Akva vaporo (H2O) en la atmosfero absorbas incidan longondan infraruĝon kaj mallongondan mikroondan radiadon, 22 ĝis 1 mikrometroj. Akva vaporo en la malalta atmosfero grande variiĝas dumjare kaj inter kelkajn lokojn. Ekzemple, la aeromaso super dezerto enhavas kunsiderinde malmultan akvovaporon por absorbi energion, dum la tropikoj havas grandan koncentracion de akva vaporo (konsekvence ega humideco).
4. Resumo: ĉar tiuj molekuloj absorbas radiadon en tre deciditajn regiojn de la spektro, la konstrukcio kaj la dizajno de spektraj sensoroj estas evoluitaj por kolekti ondlongecajn dataojn seninfluite de atmosfera absorbaĵo. Tiuj regioj de la spektro kun malseveraj influaĵoj de atmosfera absorbo estas la plej utiligeblaj regioj, kaj estas nomiĝitaj atmosferaj fenestroj.