大气的视觉范围
在一个晴朗的日子我们真的能看到永远吗?如果没有,我们能看多远?回答这个问题需要资格通过限制观看在白天或多或少的水平的路径。星星在晚上可以看到惊人的距离,部分原因是没有天窗减少对比,部分原因是明星的开销在方向的衰减最小的气氛。
我们仔细区分可见性、质量、和视觉范围、数量。一个可以说能见度是好还是差,这是十公里或100公里。w·e·诺尔斯米德尔顿的书视觉大气中是标准的工作大气能见度猛烈抨击,这两项的粗心的驳斥。他没有多大影响,我们也不会,所以我们能做的是表示对人的蔑视,尤其是学习医生的科学,所以缺乏语言的意义上,他们不能区分质量和数量。
黑色的光芒在方向对象不为零,因为空气光(8.1秒。)。在足够大的距离,这空气光和地平线的天空是不可区分的。平行黑脊的例子是一个方阵,每个脊比那些在前面(图8.16)。最远的山脊融入地平线的天空。超过一定距离我们不能看到山脊因为不足的对比。
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- 图8.16:这些山脊的亮度,都覆盖着同样的黑暗的植被,随着距离的增加而增加,因此他们与地平线的天空减少。
方程(8.3)给出了空气光光辉L,我们获得空中光的亮度,这是人类意义上,通过集成在可见光谱:
在V是人眼的发光效率和不关心的K是一个常数(见4.1秒。)。任何对象之间的对比C, B亮度和地平线的天空
Bis地平线亮度。的均匀照明的视线长度d,均匀的散射特性,在黑色的地面,对比从情商。(8.3)是获得fGVL0exp (- / 3 d) dX
我们假设一个无限层光学厚度。这个比例平均积分的定义(在可见光谱)光学厚度
和一个相应的散射系数
方程(8.32)减少对比光学厚度是正式的,但不是身体上,相同的表达式在任何波长的辐射(Eq指数衰减。(8.20)),这也许是负责的误解,因为衰减大气能见度降低。但如果没有减光从一个黑色的物体,其有限的视觉范围不能衰减的结果。
超出一个黑色物体的距离不能区别于地平线的天空取决于阈值的对比,对比的最小绝对值被人类观察者。虽然这取决于特定的观察者,观察角大小的对象,附近的物体的存在,绝对亮度,对比度阈值为0.02通常是作为一个典型的价值。找到的可视距离阈值,我们必须评估积分Eq。(8.31)数值不同的d值找到方程右边的一个是-0.02。但如果3是波长的解决方案就是独立的
这个方程通常被称为Koschmieder定律,虽然w·e·诺尔斯米德尔顿指出,“毫无疑问,布格很清楚确定的主要因素水平的视觉范围,有效,他说最近的法律被称为Koschmieder定律。”
分子的散射系数,然而,不是独立的波长,尽管几何因子G。函数V相当尖锐,和对称,峰值约550海里。因为分子散射系数降低,因此在情商指数函数。(8.31)随着波长的增加而增加,平均分子散射系数必须对应波长大于550纳米。我们数值解决Eq。(8.31)为一个纯粹的大气分子在标准压力(1013 mb)和温度(0°C)获得d = 330公里,这对应于一个波长约为560纳米。因为对波长的依赖关系散射是最大的小分子和粒子与波长相比,我们通常可以从情商估计视觉范围。(8.34)使用散射系数在560纳米左右。
根据这一分析,因此,“永远”是约330公里,最大的视觉范围的黑色物体在海平面可以区分为纯粹的大气分子从地平线的天空,假设对比阈值为0.02,也忽略了地球的曲率。这个最大的视觉范围被认为是异常高的两倍多。从这一点来看,我们得出结论,几乎总是由粒子视觉范围是有限的。
我们也观察对比的元素相同的场景,站的山坡上斑驳的树木和森林空地,例如。我们可以分辨细节的程度取决于这样一个场景太阳角以及距离。黑色的空气光光辉对象是由Eq。(8.3),而对反映对象,由(8.22)式。这两个方程可以组合给相邻的反映和漫散射物体的对比
rT (~ Ti v C = 1”(8.35)
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