Atmosfera sorbo kaj difuzo

Absorbo, aŭ prefereble sorboSorbo laŭ PIV, kaj difuzo estas la manieroj, laŭ kiuj malfortiĝas lumo dum sia trairo tra la atmosfero.

Difuzado
Antaŭ ke radiado (ekzemple uzata por distanca sondado) incidas je la tersurfaco, ĝi devas trapasi ioman distancon en tera atmosfero. Partikloj kaj gasoj de la atmosfero povas influi la incidantan lumon kaj radiadon. Tiuj efikoj estas kaŭzitaj per la mekanismoj de difuzado kaj sorbado. Difuzado okazas, kiam partikloj aŭ grandaj gasmolekuloj en la atmosfero reakcias kun la elektromagneta radiado kaj kaŭzas deflankiĝon de la elorigina pado. La kvanto de tia difuzado dependas de kelkaj atributoj inkluzive la ondolongo de la radiado, la abundeco de partikloj aŭ gasoj kaj la distanco, kiun la radiado trapasas en tera atmosfero. Ekzistas tri (3) tipoj de difuzado.

Relej-difuzado (difuzo de Rayleigh) okazas, kiam la partikloj estas tre malgrandaj kompare kun la ondolongo de la radiado. Tiaj partikloj estas ekzemple polveretoj aŭ molekuloj de oksigeno aŭ nitrogeno. Relej-difuzado kaŭzas, ke energio kun mallongaj ondolongoj ege pli difuziĝas, ol plilongaj ondolongoj. Ĝi estas la ĉefa difuzmekanismo en la supra teratmosfero. La ĉielo aspektas blua dumtage pro ĉi tiu fenomeno. Kiam sunlumo trapasas la atmosferon, la plimallongaj (konzekvence bluaj) ondolongoj de la videbla spektra regio 0,446 ĝis 0,500 mikrometroj estas pli difuzitaj, ol la aliaj (plilongaj) videblaj ondologoj. Je la sunleviĝo kaj la sunsubiro, la sunlumo devas travojaĝi pli longan vojparton tra la atmosfero, ol je la tagmezo, kaj la plimallongaj ondolengoj pli komplete difuziĝas. Rezultas la malplenigo de bluo, nur la pli longaj ondoj kontaktas la okulojn, tial la belegaj oranĝaj kaj ruĝaj sunsubiroj. Kontraste, la luno ne havas atmosferon, konsekvence ĝia ĉielo aspektas nigra pro manko de Relej-difuzado.

Mie-difuzado (difuzo de Mie) okazas, kiam la partikloj havas proksimume la saman grandecon kiel la ondolongo de la radiado. Polvo, poleno, fumo kaj akva vaporo multfoje kaŭzas Mie-difuzadon. Ĝi tendence pli influas la plilongajn ondolongojn, ol la Relej-difuze efikitaj. Mie-difuzado ĉefe montriĝas en la plimalaltaj tavoloj de la atmosfero, kie pligrandaj partikloj pli abundas, kaj ĝi superregas kiam la ĉielo estas nubokovrita. Ankaŭ cetere, tiu tipo de difuzado komprenigas la ruĝetan ĉielon post incendioj de arbaroj aŭ vulkanaj erupcioj.

La fina esenca difuzmekanismo nomiĝas ĝenerala difuzado. Ĝi okazas, se la partikloj estas ege pli grandaj, ol la ondolongo de la radiado. Akvaj gutoj kaj grandaj partikloj kun diametro de 5 ĝis 100 mikrometroj povas kaŭzi ĉi tiun tipon de difuzado. Ĝenerala difuzado ricevas sian nomon pro la fakto, ke ĉiuj ondlongecoj estas difuzitaj ĉirkaŭ-samegale. Ĝi aspektigas nebulojn kaj nubojn blankkolore, ĉar blua, verda kaj ruĝa lumo estas difuzita proksimume samkvante (blanka = blua + verda + ruĝa). Sed ne nur la videbla lumo difuziĝas, ankaŭ la proksima kaj la meza infraruĝo.

Sorbo kaj atmosferaj fenestroj.
Absorbo de elektromagneta radiado okazas, kiam molekuloj absorbas radian energion de variaj ondolongoj. Ozono, karbondioksido kaj akva vaporo estas la tri ĉefaj atmosferaj substancoj, kiuj absorbas radiadon. Ĉiu gaso el tiuj absorbas radiadon en dediĉita ondolongo. Malpliamplekse, oksigeno kaj nitrogendioksiodo ankaŭ absorbetas radiadon.

Sekvas resumo de tiuj tri ĉefaj atmosferaj konsistaĵoj kaj ties signifo en la dista sondado.

1. Ozono (O3) sorbas danĝeran ultraviolan radiadon de la suno. Sen ĉi tiu antaŭgardema fragmento de atmosfero, haŭto bruliĝus kiam eksponita al la sunlumo.

2. Karbondioksido (CO2) nomiĝas forceja gaso, ĉar ĝi tre forte sorbas varmecan infraruĝan radiadon. Karbondioksido tiel servas al kapti en la atmosfero la varmecon radiitan el ambaŭ la suno kaj la tero.

3. Akva vaporo (H2O) en la atmosfero absorbas incidan longondan infraruĝan kaj mallongondan mikroondan radiadon, 22 ĝis 1 mikrometroj. Akva vaporo en la malalta atmosfero forte varias dumjare kaj inter kelkaj lokoj. Ekzemple, la aeromaso super dezerto enhavas konsiderinde malmultan akvovaporon por absorbi energion, dum la tropikoj havas grandan koncentracion de akva vaporo (konsekvence ega humideco).

4. Resumo: ĉar tiuj molekuloj sorbas radiadon en tre dediĉitaj regionoj de la spektro, la konstrukcio kaj la desegno de spektraj sensoroj estas evoluigitaj por kolekti ondolongecajn signalojn neinfluite de atmosfera sorbado. Tiuj regionoj de la spektro kun malseveraj influoj de atmosfera sorbo estas la plej utiligeblaj regionoj, kaj estas nomataj atmosferaj fenestroj.

 Vidu ankaŭ 
 difuzo, sorbo kaj alsorbo en kemio

 Referencoj 

Kategorio:Optiko
Kategorio:Meteologio
Kategorio:Atmosfero