ГОСТ 25645.153-90
Группа Т27
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ИЗЛУЧЕНИЕ АТМОСФЕРЫ ЗЕМЛИ РАССЕЯННОЕ
Модель пространственно-временного распределения
Earth atmosphere diffused radiation. Model of spatial-time distribution
ОКСТУ 0080
Дата введения 1992-01-01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Институтом прикладной геофизики имени академика Е.К.Федорова Госкомгидромета
РАЗРАБОТЧИКИ
В.С.Антюфеев, канд. физ.-мат. наук; Н.П.Бобков, канд. физ.-мат. наук; Ю.А.Гонгадзе; С.В.Дышлевский; Л.И.Иванов; Г.А.Иванян; Л.С.Ивлев, доктор физ.-мат. наук; О.М.Коростина; А.Г.Лактионов, доктор физ.-мат. наук; Е.Н.Лесновский, канд. техн. наук; В.С.Литвиненко, канд. техн. наук; Н.И.Москаленко, доктор фнз.-мат. наук; Ш.С.Николайшвили, канд. физ.-мат. наук; В.П.Охлопков, канд. физ.-мат. наук; Е.В.Пашков, канд. техн. наук; Э.М.Раздробная; В.А.Смеркалов, канд. техн. наук; В.Ф.Терзи, канд. физ.-мат. наук; Г.Ф.Тулинов, канд. физ.-мат. наук; Л.К.Ушакова.
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 29.12.90 N 3642
4*. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
3*. Срок первой проверки 1995, периодичность проверки 5 лет
________________
* Нумерация соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.
1. Настоящий стандарт устанавливает модель высотного и углового распределений спектральной плотности энергетической яркости (далее - спектральной яркости) нисходящего рассеянного излучения атмосферы Земли на высотах 60-90 км в области спектра 300-800 нм в дневное время при безоблачных условиях и отсутствии серебристых облаков, базовые значения характеристик атмосферного рассеяния и ослабления излучения, значения параметров и методику расчета сезонно-широтных вариаций спектральной яркости нисходящего излучения на указанных высотах.
Стандарт предназначен для расчетов при проектировании спектрофотометрической аппаратуры и проведении исследований оптических свойств верхних слоев атмосферы.
Требования настоящего стандарта являются рекомендуемыми.
2. Базовые значения спектральной яркости атмосферы Земли и характеристики атмосферного рассеяния и ослабления излучения определены для среднегодовых условий на широте 45° северного полушария.
3. Базовую спектральную яркость нисходящего рассеянного излучения , стерадиан, на высотах 60 км<90 км вычисляют по формуле
, (1)
где - базовая спектральная яркость на высоте 60 км, значения которой для континентальных условий при альбедо подстилающей поверхности 0,15 и 0,60 приведены в табл.1-16 и для морских условий при альбедо 0,10 - в табл.17-24;
- базовая спектральная оптическая толщина рассеяния излучения на высоте 60 км, безразмерная величина, значения которой приведены в табл.1-24;
- базовая спектральная оптическая толщина рассеяния излучения на высоте , значения которой определяют по формуле
, (2)
где - стандартное атмосферное давление на высоте 60 км над уровнем моря;
- стандартное атмосферное давление на высоте над уровнем моря.
Примечание. В табл.1-24 значение параметра с литерой Е следует понимать как произведение коэффициента, стоящего до Е, на десять в степени, равной числу, стоящему после Е, со своим знаком.
4. Спектральную яркость нисходящего рассеянного излучения атмосферы , вт·м, ср·мкм, вычисляют по формуле
, (3)
где - спектральная плотность внеатмосферной солнечной энергетической освещенности, вт·м·мкм, значения которой, осредненные на спектральном интервале 10 нм, приведены в табл.25.
Примечание. Значения для промежуточных длин волн получают методом линейной интерполяции.
5. Среднеквадратические погрешности расчета базовых значений спектральной яркости составляют:
2% - при зенитных углах визирования 60°;
4% - при зенитных углах визирования 60°<80°;
8% - при зенитных углах визирования 80°<85°.
6. Методика и примеры расчета сезонно-широтных вариаций спектральной яркости атмосферы на высотах 60-90 км приведены в приложениях 1 и 6. Базовые значения характеристик рассеяния и ослабления излучения всей толщей атмосферы, необходимые для расчетов сезонно-широтных вариаций яркости , приведены в табл.1-24 (строка "Справочные характеристики"), где приняты следующие обозначения:
- оптическая толщина молекулярного рассеяния;
- оптическая толщина аэрозольного рассеяния;
- оптическая толщина аэрозольного ослабления;
- оптическая толщина атмосферного рассеяния;
- оптическая толщина атмосферного ослабления;
- оптическая толщина атмосферного озона;
- коэффициент асимметрии индикатрисы аэрозольного рассеяния;
- коэффициент асимметрии индикатрисы атмосферного рассеяния. Индекс (*) обозначает, что данная характеристика относится ко всему столбу атмосферы.
Сезонно-широтные вариации спектральной оптической толщины аэрозоля, содержащегося во всей толще атмосферы , спектрального альбедо подстилающих поверхностей и атмосферного давления на высоте над уровнем моря, необходимые для расчетов сезонно-широтных вариаций яркости атмосферы, приведены в приложениях 2-5.
Таблица 1
Зенитный угол наблюдения | Зенитный угол Солнца | Спектральная яркость атмосферы, /ср., | ||||||||
Азимут | ||||||||||
0° | 10° | 20° | 45° | 90° | 135° | 180° | ||||
0° | 0° | 3,409Е-05 | 3,409Е-05 | 3,409Е-05 | 3,409Е-05 | 3,409Е-05 | 3,409Е-05 | 3,409Е-05 | ||
45° | 2,599Е-05 | 2,599Е-05 | 2,599Е-05 | 2,599Е-05 | 2,599Е-05 | 2,599Е-05 | 2,599Е-05 | |||
60° | 2,187Е-05 | 2,187Е-05 | 2,187Е-05 | 2,187Е-05 | 2,187Е-05 | 2,187Е-05 | 2,187Е-05 | |||
75° | 1,859Е-05 | 1,859Е-05 | 1,859Е-05 | 1,859Е-05 | 1,859Е-05 | 1,859Е-05 | 1,859Е-05 | |||
80° | 1,778Е-05 | 1,778Е-05 | 1,778Е-05 | 1,778Е-05 | 1,778Е-05 | 1,778Е-05 | 1,778Е-05 | |||
85° | 1,710Е-05 | 1,710Е-05 | 1,710Е-05 | 1,710Е-05 | 1,710Е-05 | 1,710Е-05 | 1,710Е-05 | |||
45° | 0° | 3,820Е-05 | 3,820Е-05 | 3,820Е-05 | 3,820Е-05 | 3,820E-05 | 3,820E-05 | 3,820E-05 | ||
45° | 4,933Е-05 | 4,896Е-05 | 4,793Е-05 | 4,307Е-05 | 3,227E-05 | 2,713E-05 | 2,666E-05 | |||
60° | 4,738Е-05 | 4,697Е-05 | 4,578Е-05 | 4,025Е-05 | 2,911E-05 | 2,647E-05 | 2,785E-05 | |||
75° | 4,251Е-05 | 4,211E-05 | 4,094Е-05 | 3,560Е-05 | 2,637E-05 | 2,768E-05 | 3,130E-05 | |||
80° | 4,035Е-05 | 3,996Е-05 | 3,882Е-05 | 3,374Е-05 | 2,558E-05 | 2,834E-05 | 3,268Е-05 | |||
85° | 3,786Е-05 | 3,750Е-05 | 3,643Е-05 | 3,170Е-05 | 2,476E-05 | 2,897E-05 | 3,396E-05 | |||
60° | 0° | 4,452Е-05 | 4,452Е-05 | 4,452Е-05 | 4,452Е-05 | 4,452E-05 | 4,452E-05 | 4,452E-05 | ||
45° | 6,551Е-05 | 6,492Е-05 | 6,324Е-05 | 5,555Е-05 | 4,017E-05 | 3,652E-05 | 3,842E-05 | |||
60° | 6,727Е-05 | 6,648Е-05 | 6,433Е-05 | 5,480Е-05 | 3,782E-05 | 3,838E-05 | 4,372E-05 | |||
75° | 6,420Е-05 | 6,339Е-05 | 6,114Е-05 | 5,119Е-05 | 3,562E-05 | 4,181E-05 | 5,070E-05 | |||
80° | 6,210Е-05 | 6,132Е-05 | 5,912Е-05 | 4,936Е-05 | 3,490E-05 | 4,300E-05 | 5,293E-05 | |||
85° | 5,942Е-05 | 5,866Е-05 | 5,653Е-05 | 4,714Е-05 | 3,406E-05 | 4,398E-05 | 5,480E-05 | |||
75° | 0° | 7,617Е-05 | 7,617Е-05 | 7,617Е-05 | 7,617Е-05 | 7,617E-05 | 7,617E-05 | 7,617E-05 | ||
45° | 1,172Е-04 | 1,161Е-04 | 1,129E-04 | 9,841Е-05 | 7,338E-05 | 7,693E-05 | 8,680E-05 | |||
60° | 1,279Е-04 | 1,263Е-04 | 1,219Е-04 | 1,023Е-04 | 7,157Е-05 | 8,369E-05 | 1,013E-04 | |||
75° | 1,307Е-04 | 1,288Е-04 | 1,236Е-04 | 1,013Е-04 | 6,929E-05 | 9,047E-05 | 1,149E-04 | |||
80° | 1,292Е-04 | 1,273Е-04 | 1,221Е-04 | 9,956Е-05 | 6,830E-05 | 9,212E-05 | 1,182E-04 | |||
85° | 1,262Е-04 | 1,244Е-04 | 1,192Е-04 | 9,691E-05 | 6,694E-05 | 9,304E-05 | 1,204E-04 | |||
80° | 0° | 1,070E-04 | 1,070E-04 | 1,070E-04 | 1,070E-04 | 1,070E-04 | 1,070E-04 | 1,070E-04 | ||
45° | 1,622E-04 | 1,607E-04 | 1,503E-04 | 1,365E-04 | 1,046E-04 | 1,153E-04 | 1,322E-04 | |||
60° | 1,798E-04 | 1,776E-04 | 1,714E-04 | 1,439E-04 | 1,028E-04 | 1,256E-04 | 1,536E-04 | |||
75° | 1,874E-04 | 1,847E-04 | 1,772E-04 | 1,449E-04 | 1,001E-04 | 1,343E-04 | 1,716E-04 | |||
80° | 1,867E-04 | 1,839E-04 | 1,762E-04 | 1,433E-04 | 9,863E-05 | 1,360E-04 | 1,755E-04 | |||
85° | 1,835E-04 | 1,807E-04 | 1,730E-04 | 1,401E-04 | 9,637E-05 | 1,362E-04 | 1,772E-04 | |||
85° | 0° | 1,938E-04 | 1,938E-04 | 1,938E-04 | 1,938E-04 | 1,938E-04 | 1,938E-04 | 1,938E-04 | ||
45° | 2,858E-04 | 2,831E-04 | 2,755E-04 | 2,414E-04 | 1,913E-04 | 2,218E-04 | 2,577E-04 | |||
60° | 3,219E-04 | 3,180E-04 | 3,069E-04 | 2,577E-04 | 1,889E-04 | 2,407E-04 | 2,972E-04 | |||
75° | 3,424E-04 | 3,375E-04 | 3,238E-04 | 2,644E-04 | 1,844E-04 | 2,544E-04 | 3,269E-04 | |||
80° | 3,438E-04 | 3,387E-04 | 3,244E-04 | 2,632E-04 | 1,819E-04 | 2,562E-04 | 3,320E-04 | |||
85° | 3,411E-04 | 3,358E-04 | 3,213E-04 | 2,595E-04 | 1,782E-04 | 2,551E-04 | 3,331E-04 | |||
| ||||||||||
| | | | | | | | | ||
1,222 | 3,190 | 0,383 | 0,432 | 1,605 | 4,844 | 8,67 | 1,62 | 2,70-4 |
Таблица 2
Зенитный угол наблюдения | Зенитный угол Солнца | Спектральная яркость атмосферы, /ср., | ||||||
Азимут | ||||||||
0° | 10° | 20° | 45° | 90° | 135° | 180° | ||
0° | 0° | 2,546Е-05 | 2,546Е-05 | 2,546Е-05 | 2,546Е-05 | 2,546Е-05 | 2,546Е-05 | 2,546E-05 |
45° | 2,015Е-05 | 2,015Е-05 | 2,015Е-05 | 2,015Е-05 | 2,015Е-05 | 2,015E-05 | 2,015E-05 | |
60° | 1,711E-05 | 1,711E-05 | 1,711E-05 | 1,711E-05 | 1,711E-05 | 1,711E-05 | 1,711E-05 | |
75° | 1,375Е-05 | 1,375Е-05 | 1,375Е-05 | 1,375E-05 | 1,375E-05 | 1,375E-05 | 1,375E-05 | |
80° | 1,249Е-05 | 1,249Е-05 | 1,249Е-05 | 1,249Е-05 | 1,249E-05 | 1,249E-05 | 1,249E-05 | |
85° | 1,109Е-05 | 1,109Е-05 | 1,109Е-05 | 1,109Е-05 | 1,109E-05 | 1,109E-05 | 1,109E-05 | |
45° | 0° | 2,929Е-05 | 2,929Е-05 | 2,929Е-05 | 2,929E-05 | 2,929E-05 | 2,929E-05 | 2,929E-05 |
45° | 3,481Е-05 | 3,438Е-05 | 3,382Е-05 | 3,113Е-05 | 2,517E-05 | 2,243E-05 | 2,230E-05 | |
60° | 3,251E-05 | 3,227Е-05 | 3,163Е-05 | 2,860Е-05 | 2,246E-05 | 2,107E-05 | 2,194E-05 | |
75° | 2,775Е-05 | 2,754Е-05 | 2,692Е-05 | 2,408E-05 | 1,899E-05 | 1,975E-05 | 2,179E-05 | |
80° | 2,547Е-05 | 2,526Е-05 | 2,469Е-05 | 2,197Е-05 | 1,751Е-05 | 1,904E-05 | 2,145E-05 | |
85° | 2,276E-05 | 2,257Е-05 | 2,204Е-05 | 1,953Е-05 | 1,573E-05 | 1,803E-05 | 2,075E-05 | |
60° | 0° | 3,857Е-05 | 3,857Е-05 | 3,857Е-05 | 3,857E-05 | 3,857E-05 | 3,857E-05 | 3,897E-05 |
45° | 4,872Е-05 | 4,840Е-05 | 4,741Е-05 | 4,307Е-05 | 3,459E-05 | 3,275E-05 | 3,394E-05 | |
60° | 4,833E-05 | 4,757Е-05 | 4,636Е-05 | 4,107Е-05 | 3,170E-05 | 3,209E-05 | 3,515E-05 | |
75° | 4,294Е-05 | 4,246Е-05 | 4,123Е-05 | 3,579E-05 | 2,712E-05 | 3,052E-05 | 3,555E-05 | |
80° | 3,998E-05 | 3,953E-05 | 3,833Е-05 | 3,301Е-05 | 2,494E-05 | 2,935E-05 | 3,489E-05 | |
85° | 3,621E-05 | 3,580Е-05 | 3,466Е-05 | 2,955Е-05 | 2,224E-05 | 2,758E-05 | 3,359E-05 | |
75° | 0° | 6,839Е-05 | 6,839Е-05 | 6,839Е-05 | 6,839E-05 | 6,839E-05 | 6,839E-05 | 6,839Е-05 |
45° | 8,822Е-05 | 8,760Е-05 | 8,594Е-05 | 7,816Е-05 | 6,419E-05 | 6,618E-05 | 7,162E-05 | |
60° | 9,101E-05 | 9,018Е-05 | 8,769Е-05 | 7,731Е-05 | 6,011E-05 | 6,678E-05 | 7,641E-05 | |
75° | 8,679Е-05 | 8,515Е-05 | 8,232Е-05 | 7,018E-05 | 5,274E-05 | 6,393E-05 | 7,723E-05 | |
80° | 8,198Е-05 | 8,089Е-05 | 7,810Е-05 | 6,581Е-05 | 4,873E-05 | 6,139E-05 | 7,541Е-05 | |
85° | 7,581Е-05 | 7,485Е-05 | 7,206Е-05 | 5,987Е-05 | 4,350E-05 | 5,727E-05 | 7,192E-05 | |
80° | 0° | 9,514Е-05 | 9,514Е-05 | 9,514Е-05 | 9,514Е-05 | 9,514Е-05 | 9,514Е-05 | 9,514Е-05 |
45° | 1,221Е-04 | 1,212Е-04 | 1,187Е-04 | 1,075Е-04 | 9,010Е-05 | 9,612Е-05 | 1,054Е-04 | |
60° | 1,273Е-04 | 1,261Е-04 | 1,228Е-04 | 1,076Е-04 | 8,484Е-05 | 9,750Е-05 | 1,127Е-04 | |
75° | 1,229Е-04 | 1,213Е-04 | 1,173Е-04 | 9,966Е-05 | 7,484Е-05 | 9,354Е-05 | 1,137Е-04 |