3.1.Уходящее длинноволновое излучение

Это излучение обусловлено тепловым излучением атмосферы и подстилающей поверхности. Результаты грубого расчета интегрального потока (по спектру) уходящей радиации на разных высотах и для разных сезонов (выполненного Лондоном в 1957 году) приведены в таблице.

Излучающая среда	Средний поток теплового излучения ∙10-3 Вт/см2
	Зимой	Весной	Летом	Осенью	Среднее годовое
Земная поверхность Тропосфера Стратосфера Общий поток	2,0 19,3 0,8 22,1	2,0 19,3 1,1 22,3	1,8 20,5 1,3 23,6	1,8 19,7 0,7 22,2	1,9 19,7 1,0 22,6

Из таблицы следует, что основной вклад в общий поток вносит тропосфера во все сезоны года.

Спутниковые исследования спектров уходящего излучения обеспечили возможность статистической обработки полученных материалов. Посмотрим, как ведут себя потоки и в зависимости от длины волны .

Результаты, полученные с помощью спектрорадиометров (в измерениях используется дифракционная решетка) спутников "Космос − 45" и "Космос − 65" (высота 250 км).

По левой оси ординат отложены распределение среднего потока излучения и дисперсия потока , а по правой оси – температура , вычисленная по среднему потоку.

Конечно, интерпретации точной здесь не может быть. Это только установленный факт.

Из рисунка видно, что дисперсия среднего потока во всем спектральном интервале оказывается относительно небольшой.

Пространственное распределение уходящего длинноволнового излучения характеризуется сильной широтной зависимостью. Так, по расчетам величина интегрального потока уходящего излучения изменяется от 13,9∙10^-3 Вт/см² в полярных районах до 25,4∙10^-3 Вт/см² в субтропиках.

3.2.Уходящее коротковолновое излучение

Это излучение обусловлено рассеянием солнечного излучения в атмосфере, отражением солнечного излучения подстилающей поверхностью и дополнительным рассеянием в атмосфере отраженного излучения.

Уходящее коротковолновое излучение характеризуется: спектральным составом, изменчивостью спектрального состава, угловым и пространственным распределением. Как и нисходящее (для яркости неба), уходящее излучение сложным образом зависит от оптических свойств атмосферы и подстилающей поверхности, от высоты и положения Солнца, от наличия и характера облачности и т.д.

Практически значимым источником информации об уходящем коротковолновом излучении являются результаты статистических измерений в натурных условиях.

Сложная зависимость этих потоков от многих факторов потребовала методического обоснования, так называемого полного радиационного эксперимента. Он был выполнен под руководством К.Я.Кондратьева в 70-80^ег.г.

Из проведенных исследований следует:

− основные закономерности спектрального распределения в потоке коротковолнового уходящего излучения подобны закономерностям нисходящего излучения;

− характерной особенностью спектров уходящего коротковолнового излучения является их сильная зависимость от альбедо подстилающей поверхности;

− на уровне земной поверхности эти спектры соответствуют спектрам отражения подстилающей поверхности;

− по мере подъема в атмосфере альбедо системы атмосфера-подстилающая поверхность растет тем быстрее, чем меньше длина волны (в соответствии со спектром рассеянного солнечного излучения);

− наличие облачности кардинально меняет спектр потоков уходящего коротковолнового излучения. В этом случае принято говорить об альбедо облаков, которое определяется их оптическими свойствами и свойствами вышележащих слоев атмосферы.

− Расчеты показывают, что в зависимости от формы, состава и высоты облаков альбедо в видимой области спектра изменяется в пределах от 40% до 80%.

− Зависимость альбедо облаков от микрофизических параметров объясняется тем, что для более крупных частиц рассеяние происходит преимущественно вперед, излучение более глубоко проникает в облачный слой и сильнее ослабляется. Вот этот процесс происходит прежде, чем излучение полностью рассеется в обратном направлении. В результате лишь небольшая часть излучения отразится от верхней границы крупнокапельного облака. Эти процессы и определяют более низкое альбедо такого облака

− При отражении излучения от облаков четко проявляются полосы поглощения для жидкокапельной и для твердой фазы облачных образований. Эта особенность (способность) в большей степени характерна для ИК-области спектра и широко используется при самолетном и ракетном зондировании.