А. Излучение Земли как планеты, в лучшем случае, состоит из двух составляющих: теплового (собственного) излучения поверхности и слоев атмосферы, а также излучения небесных тел (Солнца, Луны, звезд), отражаемого от земных покровов и рассеянного атмосферой.
Собственное излучение земных покровов и слоя атмосферы зависит от состава атмосферы, температуры и характера земной атмосферы, наличия и характера облачности и т. д. Современные данные атмосферной оптики показывают, что излучение Земли и ее атмосферы можно определить, решая следующее интегро-дифференциальное уравнение переноса лучистой энергии в атмосфере Земли [31]:
 |
(18.1) |
где, согласно рис. 18.1, приняты следующие обозначения:
Θ – зенитный угол;
dΩ – элемент телесного угла;
– направление луча зрения;
– индикатриса рассеяния слоев атмосферы;
Kλ и σλ – показатель поглощения и рассеяния слоев атмосферы;
Iλ(z,
) – интенсивность излучения на высоте z в атмосфере;
L0λ[T(z)] – спектральная плотность яркости АЧТ при температуре T(z) на уровне z в атмосфере.
Рис. 18.1. Геометрия освещения Солнцем атмосферы и Земли
Следует отметить, что в первом приближении тепловое излучение Земли как планеты можно получить из (18.1), если пренебречь рассеянием в атмосфере. Тогда (18.1) примет вид:
 |
(18.2) |
Решая (18.2) при условии, что температура Т не зависит от z, получим
 |
(18.3) |
Таким образом, если известна температура T атмосферы и Земли и Kλ, то нетрудно определить и интенсивность излучения Земли и ее атмосферы.
Б. Излучение Солнца вне атмосферы с достаточной точностью можно описать излучением АЧТ c Tc = 6000 К:
 |
(18.4) |
где С1 = 3,74∙10-12 Вт∙см2; С2 = 1,438∙104 мкм∙К.
При необходимости определения излучения Солнца на определенной высоте Н, в атмосфере пользуются зависимостью:
 |
(18.5) |
где τн(λ) – функция спектрального пропускания слоя атмосферы, находящегося выше наблюдателя.
