Актинометрія
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Актинометрія

Актинометрія, розділ геофізики, в якому вивчаються перенесення і перетворення випромінювання в атмосфері, гідросфері і на поверхні Землі; у вузькому сенсі слова А. — сукупність методів вимірів радіації Землі в метеорології. Джерелом енергії процесів, що відбуваються на Землі і в атмосфері, є Сонце. При проходженні короткохвильової радіації Сонця (електромагнітне випромінювання в області довжин хвиль 0,3—3 мкм ) через атмосферу Землі, в верхніх шарах відбуваються хімічні реакції, іонізація, дисоціація молекул; поглинання радіації, головним чином озоном, водяною парою і земною поверхнею приводить до нагрівання атмосфери. З іншого боку, Земля, як всяке нагріте тіло, випромінює енергію в світовий простір. Прихід-витрата енергії випромінювання атмосфери і підстилаючої поверхні є кінцевою причиною появи різних кліматичних зон на Землі і зміни погоди. У зв'язку з цим основним завданням А. є кількісне і якісне дослідження прямої, розсіяній і відбитій сонячній радіації, довгохвильовій радіації земної поверхні і атмосфери (див. Довгохвильове випромінювання ) , радіаційного балансу атмосфери, розробка приладів і методів вимірів перетворень променистої енергії в атмосфері, гідросфері і на земній поверхні. А. тісно пов'язана з атмосферною оптикою і спектроскопією, має багато загального з геліофізикою, фізикою високих шарів атмосфери і фізикою приземного шару. Результати експериментальних і теоретичних робіт по А. застосовують в кліматології, сільському господарстві і промисловості, в медицині, архітектурі, транспорті, в аерології і метеорології.

  Розвиток А. почалося ще в 17 ст Перші виміри сонячного тепла (у деяких відносних одиницях) були вироблені англійським ученим Е. Галлєєм в 1693. У 1896 російський учений Р. Н. Савельев вперше провів виміри прямої сонячної радіації з повітряної кулі, поклавши цим почало актинометричним дослідженням у вільній атмосфері. Проте лише після створення піргеліометра (1887) і піргеометра (1905) шведським ученим К. Ангстремом і біметалічної актинометрії (1905) російським фізиком В. А. Міхельсоном дослідження сонячної і земної радіації набули строго кількісного характеру.

  Історія нового періоду А. у Росії тісно пов'язана з ім'ям С. І. Савінова і Павлівською обсерваторією. У СРСР в 1925 при Головній Геофизичній обсерваторії (ГГО) була створена постійна актинометрична комісія під керівництвом якої почалося розширення мережі актинометричних станцій. ГГО — одна із старих обсерваторій світу, практично керує в СРСР всіма роботами в області актинометричних вимірів на поверхні Землі і кліматологічних досліджень теплового балансу. Вперше в СРСР в 1948 в ГГО почалися радіаційні виміри з літака. Обширні дослідження в області А. проводилися в Центральній Аерологічній обсерваторії і Ленінградському державному університеті.

  З 1954 у ФРН(Федеральна Республіка Німеччини), США, СРСР і в Японії почалися дослідження вільної атмосфери за допомогою актинометричних радіозондів (АРЗ) — приладів, що піднімаються на одній-двох невеликих оболонках до 30—35 км. і що дають розподіл по висоті низхідних і висхідних потоків довгохвильової радіації і ефективного випромінювання з достатньою для вирішення багатьох завдань геофізики точністю. З 1963 вперше в світі в СРСР почала працювати мережа актинометричного радіозондування, провідна регулярні випуски АРЗ. Крім того, актинометричні дослідження вільної атмосфери за допомогою АРЗ проводять з кораблів погоду і в Антарктиді.

  Теоретичні роботи в А. охоплюють широкий круг завдань, особливо питання про зв'язок радіації з температурою атмосфери, хмарністю, змінами погоди і клімату. Провідне місце серед досліджень зв'язку радіації з хмарністю займають роботи Фізики атмосфери інституту АН СРСР, а по теорії клімату — ГГО і Гідрометеорологічного науково-дослідного центру СРСР .

  Особливо великі можливості дістала А. у зв'язку із запуском штучних супутників Землі (ІСЗ). По вимірах радіації в області 8—12 мкм, де атмосфера слабо впливає на випромінювання земної поверхні, визначають радіаційну температуру цій поверхні, що дозволяє встановлювати у багатьох випадках наявність або відсутність хмарності; виміри вирушаючої короткохвильової (відбитою) і довгохвильової радіації дають баланс системи Земля — атмосфера, який грає велику роль при кліматологічних дослідженнях. Можливості спектральних радіаційних досліджень з ІСЗ(штучний супутник Землі) викликали постановку так званих зворотних завдань А., у яких за результатами вимірів енергій випромінювання робиться спроба знайти температурний профіль атмосфери і розподіл її основних поглинаючих компонентів (водяної пари, вуглекислого газу, озону) по висоті. Ці завдання поставили нові проблеми в математиці, спектроскопії, техніці актинометричного приладобудування і теорії перенесення променистої енергії, що з'явилося новим поштовхом для розвитку А.

  Велику роль в розвитку А. грає об'єднання зусиль низки країн при проведенні досліджень по міжнародних програмам в періоди Міжнародного року спокійного Сонця, Міжнародного року геофизичної співпраці, Міжнародного геофизичного року і так далі Основні матеріали по А. публікуються в журналах по фізиці атмосфери аерології і метеорології, в працях науково-дослідних організацій.

  Літ.: Кондратьев До. Я., Актинометрія, Л., 1965; Хргиан А. Х., Нариси розвитку метеорології, т. 1, 2 видавництва, Л., 1959; Янішевський Ю. Д., Актинометричні прилади і методи спостережень, Л., 1957; Головна геофизична обсерваторія ім. А. І. Воєйкова за 50 років Радянської влади, Л., 1967; Кондратьев До. Я., Борісенко Е. П., Морозкин А. А., Практичне використання даних метеорологічних супутників, Л., 1966.

  Р. Н. Кістяний.