Розсіювання Мі (аерозольне розсіювання)

Розсіювання Мі (аерозольне розсіювання) – відбувається в тому випадку, коли розміри розсіюючих комплексів більші або рівні довжинам хвиль сонячного випромінювання (r λ). Інтенсивність аерозольного розсіювання описується законом Шулейкіна-Мі:

,

де – інтенсивність аерозольного розсіювання;

β – коефіцієнт пропорційності, що залежить від природної будови речовини, що розсіює;

ε (0 < ε < 4) – число, яке залежить від розміру розсіючих частинок;

λ – довжина хвилі.

При аерозольному розсіюванні інтенсивність потоку, що поширюється від джерела розсіювання, залежатиме від розміру частинки. При збільшенні розміру частинки збільшуватиметься частка енергії в потоці розсіяної радіації, спрямованої прямо за напрямком падіння променів.

Аерозольне розсіювання переважає в нижньому, трикілометровому шарі тропосфери і виникає в декількох спектральних діапазонах: від ближнього ультрафіолетового до ближнього інфрачервоного.

У дистанційному зондуванні розсіяння Мі зазвичай проявляється як загальне погіршення багатоспектральних зображень у всьому інфрачервоному й світловому діапазонах при наявності в атмосфері густого туману.

Неселективне розсіювання виникає у випадках, коли розмір частинок істотно перевищує довжину хвилі випромінювання. Неселективне розсіювання не залежить від довжини хвилі і найбільш виразно проявляється при наявності хмар, що містять водяні каплі. Оскільки випромінювання з різною довжиною хвиль розсіюється однаково, то хмари або сніг виглядають білими. В умовах суцільної хмарності, випромінювання в оптичному діапазоні не проникає через атмосферу.

Для забезпечення можливості отримання зображення прийнятної якості, необхідно застосовувати системи відповідних фільтрів на приймачах дистанційного зондування з тим, щоб виключити або звести до мінімуму ефекти розсіювання.

Інтенсивність розсіювання сонячного світла в близькому інфрачервоному діапазоні є незначною. При нормальній, ясній атмосфері розсіювання не має істотного впливу. Слабка задимленість приповерхнього шару атмосфери також не здійснює істотного впливу на випромінювання близького ІЧ-діапазону, якщо розміри твердих часток диму не перевищують 1 мкм. Туман і хмари, навпаки, дуже сильно розсіюють ІЧ-випромінювання в цьому інтервалі довжин хвиль (0,75–1,1 мкм), оскільки розміри водяних капель мають розмір близько 4 мкм.

Поряд з вищеописаними процесами селективного розсіювання в атмосфері ЕМХ певної довжини (або частоти) відбувається інше, більш повне розсіювання світла в димі, тумані й хмарах, якщо розмір часток на його шляху приблизно на порядок перевищує довжину світлової хвилі. Частки таких розмірів однаково розсіюють ЕМХ будь-якої довжини, чому й видадуться хмари білими, хоча каплі води в них фарбування не мають [130].