Складний склад атмосфери визначає її пропускну здатність різних складових світла. У загальному випадку прозорість атмосфери залежить від співвідношення довжини світла, що проходить крізь неї й розмірів зважених в атмосфері часток. Якщо розміри часток порівнянні з довжиною хвилі світла (більше половини довжини хвилі), то пропускання значно погіршується. Рівень пропускання змінюється залежно від довжини світлової хвилі.
У видимій області проходженню світла перешкоджають абсорбуючі молекули кисню й води. Коефіцієнт пропущення в ній не набагато більше 60%. У ближній ІЧ-області пропускання трохи більше – до 70%. Адсорбентом у цій області є пари води. У середній ІЧ-області, у діапазоні 3 – 4 мкм. пропускання досягає майже 90%. Високе пропускання має досить велика ділянка в далекій ІЧ-області (з 8 до 13 мкм). Абсорбентом у ньому є молекули кисню й води, а також вуглекислого газу й озону в атмосфері [1].
Метеорологічна видимість навіть у вікнах прозорості залежить від наявності в атмосфері зважених часток пилу й вологи, що утворять імлу й туман, крапельок і кристалів води у вигляді дощу й снігу, а також аерозолів і димів, що містять тверді частки. Все це викликає замутнення атмосфери й погіршує видимість. Прозорість атмосфери як каналу поширення світла оцінюється метеорологічною дальністю видимості. Під останньою розуміється гранично велика відстань, починаючи з якої при даній прозорості атмосфери у світлий час доби абсолютно чорний предмет з кутовими розмірами 20'×20' зливається із фоном й стає невидимим. Залежно від стану атмосфери дальність видимості, що визначає довжину оптичного каналу витоку, має значення, наведені в табл. 1.1 [1].
Таблиця 1.1. Дальність видимості залежно від метеорологічних умов
Метеорологічна дальність видимості, км |
Оцінка видимості, бал |
Візуальна оцінка помутніння |
Менше 0,05 |
0 |
Дуже сильний туман |
0,05 – 0.2 |
1 |
Сильний туман |
0,2 – 0,5 |
2 |
Помірний туман |
0,5 – 1,0 |
3 |
Слабкий туман |
1,0 – 2,0 |
4 |
Дуже сильне помутніння (дуже погана видимість) |
2,0 – 4,0 |
5 |
Сильне помутніння (погана видимість) |
10,0 |
6 |
Помірне помутніння (помірна видимість) |
20,0 |
7 |
Задовільна видимість |
50,0 |
8 |
Гарна видимість |
Більше 50,0 |
9 |
Винятково гарна видимість |
220 |
10 |
Чисте повітря |
Показники метеорологічної дальності атмосфери в конкретному районі регулярно визначаються на станціях метеорологічної служби у метрах або в балах і передаються радіостанціями користувачам цієї інформації, у тому числі для водіїв автотранспорту.
Якщо об'єкт спостереження й спостерігач перебувають на землі, то довжина каналу витоку залежить не тільки від стану атмосфери, але й обмежується впливом кривизни Землі. Дальність прямої видимості Dпв у км із урахуванням кривизни Землі можна розрахувати за формулою [3]:
Dпв = 3,57 (),
де hо- висота розміщення об'єкта над поверхнею землі в м;
hн – висота розташування спостерігача над поверхнею землі в м. Наприклад, для ho = 3 м й hн = 5 м Dпв = 14 км, що менше метеорологічної дальності при гарній видимості. Ця формула не враховує нерівності Землі й різні інженерні споруди (вежі, висотні будинки й т.д.), що створюють перешкоди для світла.
Оскільки параметри джерел сигналів і середовища поширення залежать від значень спектральних характеристик носія інформації, то довжина оптичного каналу витоку у видимому й ІЧ-діапазонах можуть істотно відрізнятися.
Однак у загальному випадку потенційні оптичні канали витоку інформації мають досить стійкі ознаки. Типові варіанти оптичних каналів витоку інформації наведені в табл. 1.2.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.