|
ASTRONOMY, SPACE AND AVIATION
Собиров Махмуд Мамарасулович
Кандидат физико-математических наук, доцент, доцент кафедры физики Ферганского
государственного университета, Республика Узбекистан
Розиков Журабек Юлдашбой угли
Преподаватель кафедры физики Ферганского государственного университета,
Республика Узбекистан
Рузибоев Валижон Умарали угли
Преподаватель кафедры физики Ферганского государственного университета,
Республика Узбекистан
Ходиев Икбол Солиджонович
Магистрант Ферганского государственного университета, Республика Узбекистан
ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА В ЧИСТОЙ АТМОСФЕРЕ
НА БОЛЬШОЙ ВЫСОТЕ
Аннотация. В статье рассмотрена история изучения поляризации светового полета и его
связи с атмосферными условиями. Приводится информация о использовании поляризации
с помощью светового люка в качестве индикатора существования более крупных типов
частиц в атмосфере. Акцентируется внимание на существующих вопросах и разногласиях
относительно влияния человеческой деятельности на возможное накопление
атмосферных частиц.
Ключевые слова: поляризация света; световой люк; атмосфера; степеь поляризации.
Поляризация неба в солнечный период измерялась многими авторами,
начиная с Д.Ф.Я. Араго (1786-1853) в 1809 году. Как упоминалось выше, из
трех нейтральных точек, которые обычно встречаются в поляризации
светового неба, первая была открыта Араго во время его первоначальных
наблюдений 1809 г., в то время как две другие были впервые обнаружены
DOI 10.51582/interconf.19-20.03.2021.024
CURRENT ISSUES AND PROSPECTS FOR THE DEVELOPMENT OF SCIENTIFIC RESEARCH
250
Жаком Бабинетом (1794-1872) и сэром Дэвидом Брюстером (1781-1868) во
Франции и Шотландии, соответственно, в 1840-х гг. Все эти три нейтральные
точки были названы в честь их первооткрывателей. Вариабельность
поляризационного максимума изучалась Бернаром, сыном Рубена, и Кроувом,
также в первой половине 19 века, в его зависимости от атмосферных условий.
Хотя в первые два-три десятилетия после 1850 г. был достигнут
значительный прогресс в теории поляризации светового люка, благодаря
работам Г.Г. Стоукса (1819-1903 гг.), Джона Стратта (лорд Рейли, 1842-1919 гг.)
и других, только после извержения Кракатао в 1883 г. общий интерес к
поляризации светового люка возобновился. Фактически, в течение нескольких
десятилетий после этого знаменательного события основным применением
поляризационных измерений было обнаружение и изучение влияния
вулканической пыли в верхних слоях атмосферы. Поляризационные эффекты
извержения Кракатао наиболее широко наблюдались на Корну [1884], для чего
был разработан новый тип фотополяриметра (Корну, 1890). Позже Мартенс
(Мартенс, 1900) модифицировал основную конструкцию "Корну", чтобы дать
самый современный визуальный инструмент для измерения светового люка,
который продолжал использоваться до тех пор, пока не был заменен
электронными поляриметрами, разработанными в середине 20-го века. Второй
тип поляриметра, используемый в 1880-х годах, был разработан Пикерингом
(1884 г.), но нет никаких признаков того, что его развитие было связано с
вулканическим облаком. Небольшой всплеск интереса к поляризации светового
люка произошел после нескольких извержений горы Пелее в 1902-1903 годах
(Kimball, 1903), но за извержением горы Катмай в 1912 году последовали многие
другие навеяния Кимбалла (1913a, 1913b), Дорно (1919) и Йенсена (1928). Далее
будут обсуждаться эффекты поляризации вулканических облаков.[1]
До начала Великой Отечественной войны n измерения поляризации
светового люка производились в основном визуальными средствами.
Поляриметр Корну-Мартенс использовался в основном для измерения
степени поляризации, в то время как полярископ Саварта был популярным
прибором для измерения положения нейтральных точек. С зарождением эры
SCIENTIFIC COLLECTION «INTERCONF» | №
46
251
электроники новые методы и приборы открыли возможность не только
автоматического измерения света и его поляризации, но и измерения на
длинах волн, выходящих за пределы диапазона чувствительности
человеческого глаза, впервые оказались в пределах досягаемости. Однако
историческим фактом является то, что такие наблюдатели, как Пьясковская-
Фесенкова (1958, 1960) и Стамов (1961) продолжали получать полезные
данные с помощью зрительных техник еще задолго до середины века.
С появлением электронных методов наблюдений и электронных
вычислительных
машин
для
быстрых
вычислений
несколько
исследовательских центров развились главным образом в США и Европе для
изучения поляризации светового полета и его связи с атмосферными
условиями. Пожалуй, самая большая группа, с которой был связан нынешний
автор, находилась в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе под
руководством покойного профессора З. Секера. Центр UCLA работал более
двух десятилетий и добился больших успехов как в теории, так и в
измерениях. Некоторые из наблюдений, сделанных там в 1950-х и начале
1960-х годов, рассматриваются ниже. В Университете Аризоны была
сформирована небольшая группа, основной упор в которой делался и
продолжает делаться на теорию переноса излучения. Значительный вклад в
исследования поляризации внесли также сотрудники Национального центра
атмосферных исследований, Кембриджских исследовательских лабораторий
ВВС, Национального управления по аэронавтике и исследованию
космического пространства, Техасского университета A&M, корпорации
RAND, корпорации IBM и других учреждений. Профессор С. Чандрасекхар из
Чикагского университета заслуживает особого упоминания в связи с его
большими достижениями в области теории.
В Японии С. Уено и его коллеги из Каназавского технологического
института добились значительных успехов в области теории переноса
излучения, особенно в ее применении к дистанционному зондированию, а
Т. Ткасима из Японского института метеорологических исследований отвечал
CURRENT ISSUES AND PROSPECTS FOR THE DEVELOPMENT OF SCIENTIFIC RESEARCH
252
за добавочный метод вычислений в неоднородной атмосфере, а также за
исследования по отражению поверхности и дистанционному зондированию
атмосферы из космоса.[2]
Поляризация светового люка в чистой атмосфере на большой высоте.
Как известно, основной интерес к измерениям поляризации светового
люка представляет его чувствительность к пыли, дымке и загрязнению
атмосферы. Степень поляризации на максимуме уменьшается за счет
эффектов рассеяния аэрозолей падающего света, при этом нейтральные точки
поляризации сдвигаются со своего нормального положения. Таким образом, в
течение более чем столетия ученые-атмосферы используют поляризацию с
помощью светового люка в качестве индикатора существования этих более
крупных типов частиц в атмосфере. В настоящее время возникают
значительные вопросы и некоторые разногласия относительно влияния
человеческой деятельности на возможное накопление атмосферных частиц.
Если мы впрыскиваем аэрозоли в атмосферу быстрее, чем она очищается сама,
то нет ничего нелогичного в том, чтобы ожидать некоторых долгосрочных
климатических последствий в результате накопления аэрозолей во всем мире.
К сожалению, неясно, будет ли общий эффект вызывать охлаждение планеты,
как предсказывают некоторые ученые, или же планета подвергнется
тенденции потепления в результате аэрозолей. Наиболее приемлемый анализ
указывает на то, что эта тенденция может идти в любом направлении, завися
от характеристик и расположения самих аэрозолей. Неизвестно также,
происходит ли постепенное наращивание общей атмосферной нагрузки,
поскольку данные по этому вопросу противоречат друг другу. В некоторых
местах, например, над Северной Атлантикой и на Кавказе, имеются
убедительные доказательства относительно быстрого накопления, в то время
как в южной части Тихого океана измерения указывают на стабильность
содержания аэрозолей. Самая длинная запись надежных измерений, на основе
которых может быть сделана оценка аэрозольного налета, находится в
обсерватории Мауна Лоа на Гавайских островах. Это идеальное место для
мониторинга аэрозолей, расположенное на высоте приблизительно 3400 м
SCIENTIFIC COLLECTION «INTERCONF» | №
46
253
(11 150 футов) на северо-западном фланге Мауна-Лоа. На этом острове,
расположенном вдали от основных наземных массивов, естественная
аэрозольная нагрузка минимальна*, а загрязнение из немногих местных
источников удерживается на уровне ниже инверсии температуры, связанной с
режимом торгового ветра в этом районе. Фактически, 25-летний рекорд в
обсерватории Мауна Лоа свидетельствует о том, что атмосфера там такая же
чистая, как и в любой другой точке мира. [3]
Do'stlaringiz bilan baham: | 
