انتقال تابشی در جو
توصیف ریاضی و فیزیکی چگونگی جذب، انتشار و پراکندگی انرژی تابشی هنگام عبور از جو.
Definition
انتقال تابشی فرآیندی است که طی آن شدت تابش الکترومغناطیسی در طول مسیری از طریق محیطی که آن را جذب، منتشر و پراکنده میکند، تغییر میکند و توسط معادله انتقال تابشی کنترل میشود.
Scope
معادله انتقال تابشی و حل آن تحت شرایط جذب، انتشار و پراکندگی چندگانه؛ عمق نوری و تضعیف؛ تضعیف بیر-لامبرت؛ توابع منبع و انتشار حرارتی؛ توابع فاز پراکندگی؛ و تقریبهایی مانند روشهای دو-جریانی و مرتبه-گسسته که در مدلهای تابش استفاده میشوند را پوشش میدهد.
Core questions
- شدت تابشی چگونه در طول مسیری از طریق یک جو جاذب و پراکنده کننده تکامل مییابد؟
- جذب، انتشار و پراکندگی چگونه در یک معادله انتقال واحد ترکیب میشوند؟
- چه تقریبهایی انتقال تابشی را در مدلهای عددی قابل حل میکنند؟
Key theories
- معادله انتقال تابشی
- یک معادله دیفرانسیل که تغییر در شدت تابشی در طول یک مسیر را به تلفات ناشی از تضعیف و افزایش ناشی از انتشار حرارتی و پراکندگی به داخل، پارامتری شده توسط عمق نوری و آلبدوی تک-پراکندگی، مرتبط میکند.
Mechanisms
در طول یک مسیر بینهایت کوچک، شدت توسط جذب و پراکندگی به بیرون (تضعیف، که از طریق عمق نوری بیان میشود) کاهش مییابد و توسط انتشار حرارتی، که به تابع پلانک و دمای محلی بستگی دارد، و توسط پراکندگی به داخل تابش از جهات دیگر که توسط تابع فاز توصیف میشود، افزایش مییابد. راهحلها از تضعیف ساده بیر-لامبرت برای محیطهای جاذب تا روشهای پراکندگی چندگانه مانند روشهای مرتبه-گسسته و دو-جریانی متغیر است.
Clinical relevance
کدهای انتقال تابشی موتورهای بازیابی سنجش از دور ماهوارهای، طرحهای تابشی مدلهای آب و هوا و اقلیم، و تصحیح اتمسفری تصاویر هستند.
History
بر اساس بررسی اولیه شوارتزشیلد در مورد تعادل تابشی در اتمسفرهای ستارهای، تکنگاری چاندراسخار در سال 1950 با عنوان «انتقال تابشی» چارچوب دقیق را ایجاد کرد که بعدها با اتمسفرهای سیارهای تطبیق داده شد و در مدلهای عملیاتی تابش گنجانده شد.
Key figures
- Subrahmanyan Chandrasekhar
- Kuo-Nan Liou
Related topics
Seminal works
- chandrasekhar1960
- liou2002
Frequently asked questions
- عمق نوری چیست؟
- عمق نوری یک معیار بدون بعد است که نشان میدهد یک پرتو تابش چقدر در طول یک مسیر تضعیف میشود؛ عمق نوری یک به این معنی است که شدت توسط تضعیف به میزان تقریبی 2.7 برابر کاهش مییابد.