Протяженность трассы, км

К, мкм

0,2 I 0,5 1 I 2 I

0,481 0,957 0,995 0,995 0,976 0,975 О ,999

0,986 0,997 1 1

0,319 0,949 0,993 0,993 0.966 0,964 0,998 0,999 0,980 0,995

0,999 0,993 0,993 0.996 0,995 0,997 0,998 1 1

0,997 0,997 I 1 1 1 1 1 1 1 1

0,999 0,999 0,999 0,999 0,999 О ,999

0,998 О ,994 0,987 0,980 0,996 0,990 0,985 0,991 0,990 0,978 0,952 0,935 0,901 0,901 0,916 0,858 0,778

0,115 0,903 0,988 О ,989 0,945 0,943 0,997 0,999 0,968 0,993

0,997 0,982 0,983 0,990 0,986 0,992 0,995 1

0,999 0,994 О ,994

0,999 0,999 0,999 0,999 0.999 0,998 О ,998 О ,998 О .998 О ,998 О .! 1 1 1

0,995 0.985 0.968 0,950 0,989 0,974 0,962 0,977 0,974 0,946 0,884 0,846 0,767 0,792 0,803 0,681 0,534

0,026 0,863 0.985 0,985 0.922 0,920 0,995 0,998 0,955 О ,989

0,999 0,999 0.995 0,965 0,967 0,980 0,973 0,984 О .989 0.999 0,998 0,988 0,987 0,999 0,999 0,999 1

0,999 0,999 0,999 0,998 0,998 0,997 0,997 0,996 0.995 0,99Б 0,997 0,998 0,999 0,999 0,999 0,990 0,970 0,936 0,903 0,979 0,949 0.925 9,955 0,949 0,895 0,782 0,715 0,593 0,627 0,644 0,464 0,286

002 807 978 978 891 886 994 998 936 984

999 998 990 931 935 961 947 969 979 997 996 977 975 998. 998 999 999 998 997 997 997 995 994 993 992 991 991 993 995 999 998 99G 981 941 877 815 959 901 856 912 900 801 611 512 352 351 415 215 082

,699 ,966 ,966 .828 ,822 ,990 .996 ,899 .976

,998 ,995 ,975 ,837 ,842 ,806 ,873 ,924 ,848 ,994 ,990 ,943 ,939 ,995 ,998 ,998 ,999 ,998 ,993 ,993 ,992 .989 ,985 .983 ,980 .977 ,977 ,983 ,989 997 ,998 ,998 ,952 ,859 ,719 ,599 ,899 .770 .677 ,794 ,768 .575 .292 ,187 ,070 ,097 ,110 ,021 ,002

585 951 951 759 750 986 994 857 966

995 991 951 700 715 821 761 858 897 989 980 890 881 991 995 995 997 995 986 986 984 978 971 966 960 95Б 955 966 978 993 995 995 907 738 517 358 809 592 458 630 592 330 085 035 005 009 012

О

0,439

0,931

0,931

0,664

0.652

0,979

0,992

0,799

0,951

0,991

0,982

0,904

0,491

0,512

0,675

0,680

0,730

0,811

0,978

0,960

0,792

0,777

0,982

0.991

0,991

0,995

0.991

0,973

0.973

0,969

0,955

0,942

0,934

0,921

0,912

0,912

0,934

0,955

0,986

0.991

0,991

0,823

0,545

0,268

0,129

0,654

0,351

0,210

0,397

0,348

0,109

0.007

0,001

О

О

О

О

О

о

0,222 0,891 0,891 0,492 0,468 0.968 0,988 0,687 0,923 1 1 1

0,978

0.955

0,776

0,168

0.187

0,363

0,256

0,455

0,585

0,945

0,902

0,558

0,532

0,955

0,978

0,978

0,986

0,978

0,934

0,934

0,923

0,892

0,862

0,842

0,814

0,794

0,794

0,842

0,892

0,966

0,978

0,978

0,614

0,218

0,037

0,006

0.346

0,072

0,020

0.099

0,071

0,004

О

О

О

О

О

о

О

о

0,084

0.845

0,845

0,331

0,313

0,954

0,984

0,569

0,891

0,955 0,913 0,605 0,028 0,036 0,140 0,065 0,206 0,342 0,892 0,814 0,312 0.283 0,813 0.955 0,955 0.973 0,955 0,872 0,872 0,855 0,796 0,742 0,709 0,661 0,632 0,632 0,709 0,796 0,934 0,955 0,955 0,376 0,048 0,001 О

0,120 0,005 О

0,010 0.005 О О О О О О О О

о

0.014

0.783

0,783

0.169

0,153

0,93S

0,976

0,420

0,846

0,914

0,834

0,363

0,001

0,001

0.029

0,004

0,043

0,123

0,797

0,663

0.097

0,080

0,834

0,914

0,914

0,947

0,914

0,761

0,761

0,726

0,633

0,552

0,503

0,438

0,399

0,399

0,503

0,633

0,872

0,914

0,914

0,142

0,002

О

О

0,015

О О О О О О О О О О О

о

входным параметром в табл. 4.11 является толщина L поглощающего слоя атмосферы. Поправку на температуру и давление вычисляют по формуле

Рис. 4.60. Графики поправочных коэффициентов для расчета спектральных коэффициентов пропускания излучения водяными парами и углекислым газом на высоте.

Il U. (4.44) КЫ.Кц

47 0,6 0.5 0,4 lf.3

0.г Ф

Lbkb 13.760.

где рв-давление воздуха, Па; Гв -температура воздуха. К; LaKB-эквивалентная толщина поглощающего слоя, с которой надо входить в табл. 4.11.

Коэффициент пропускания атмосферы на некоторой длине волны представляет собой произведение коэффициентов пропускания для паров воды и углекислого газа, взятых из табл. 4.10 и 4.11, т. е.

= ТвпТуг- Однако данные этих таблиц применимы лишь к горизонтальным трассам на уровне моря. На больших высотах линии и полосы поглощения становятся уже из-за уменьшения давления и пропускание излучения увеличивается. Это учитывают поправочными коэффициентами йвп и feyr, графики изменения которых в зависимости от высоты изображены на рис. 4.60.

Величину спектральных коэффициентов пропускания излучения парами воды для горизонтальной трассы на высоте И рассчитывают по соотношению

/г 18 24 П.ки

ХН = (1 - вп) + вп Твп(.

(4.45)

где Твп - коэффициенты, взятые из табл. 4.10.

С учетом коэффициента few берут толщину поглощающего слоя атмосферы при определении по табл. 4.11 спектральных коэффициентов пропускания излучения углекислым газом. Так, например, толщина слоя атмосферы L на высоте 6000 м (feyr = 0,3) эквивалентна толщине слоя на уровне моря, равной 0,3 L; с этой величиной следует входить в табл. 4. II.

Другой способ расчета коэффициентов Твп и Туг для горизонтальной трассы на заданной высоте основан иа использовании формулы

(4.46)

где LgnB - эквивалентная длина трассы на уровне моря; L - истинная длина трассы на высоте Е\ Pfqlp -отношение давления на высоте И к давлению на уровне моря; т - 0,5 для паров воды и 1,5 для углекислого газа.

В табл. 4.12 приведены значения поправочного множителя Pfj/po для разных высот. Для примера на рис. 4.61 изображены графики коэффициента х^, полученные расчетным путем для горизонтальных трасс разной длины на высоте 4,6 км при количестве осажденной воды 2,4 мм/км.

Уменьшение температуры с ростом высоты также вызывает небольшое увеличение пропускания излучения, но им пренебрегают.

Расчет пропускания излучения на наклонной трассе значительно сложнее, чем на горизонтальной вследствие непрерывного изменения давления воздуха. Приближенный метод заключается в разделении трассы на ряд участков и^в применении к этим участкам табличных данных с введением поправки на высоту. Перемножение результатов вычислений для канедого участка даег приближенное значение пропускания на всей трассе.

Кроме поглощения, лучистый поток рассеивается молекулами воздуха (молекулярное рассеяние) и различными частицами, присутствующими

Поправки (Pfjlpo) на высоту при расчете спектральных коэффициентов пропускания излучения водяными парами и углекислым газом

в атмосфере - кристаллами солей, пылинками, поднятыми ветром с поверхности Земли, остатками продуктов сгорания, каплями воды и кристаллами льда (аэрозольное рассеяние). В то время как коэффициенты пропускания атмосферой монохроматического лучистого потока с учетом молекулярного рассеяния могут быть рассчитаны достаточно точно, расчет коэффициентов пропускания потока с учетом аэрозольного рассеяния практически невозможен, так как для этого необходимо знать количество, размеры, форму и состав вещества аэрозольных частиц, на которых происходит рассеяние излучения. Поэтому рассеяние лучистого потока в окнах пропускания атмосферы учитывают на основании результатов экспериментальных исследований, которые показывают, что коэффициент Тр пропускания атмосферой монохроматического лучистого потока с учетом молекулярного и аэрозольного рассеяния зависит от длины волны излучения и метеорологической дальности видимости /.

Метеорологическая дальность видимости характеризует замутненность атмосферы и представляет собой наибольшую дальность видимости дием темных предметов с угловыми размерами, большими 30, проектирующихся на фоне неба у горизонта (табл. 4.13).

Л. мим

Рис. 4.61. Спектральный коэффициент пропускания атмосферы (без учета рассеяния излучения) для горизонтальных трасс разной длины на высоте 4,6 км прн количестве осажденной воды 2,4 мм/км.