АКТИНОМЕТРИЯ

АКТИНОМЕТРИЯ, раздел геофизики, в к-ром изучаются перенос и превращения излучения в атмосфере, гидросфере и на поверхности Земли; в узком смысле слова А.- совокупность методов измерений радиации Земли в метеорологии. Источником энергии процессов, происходящих на Земле и в атмосфере, является Солнце. При прохождении коротковолновой радиации Солнца (электромагнитное излучение в области длин волн 0,3- 3 мкм) через атмосферу Земли, в верхних слоях происходят хим. реакции, ионизация, диссоциация молекул; поглощение радиации, гл. обр. озоном, водяным паром и земной поверхностью приводит к нагреванию атмосферы. С другой стороны, Земля, как всякое нагретое тело, излучает энергию в мировое пространство. Приход-расход энергии излучения атмосферы и подстилающей поверхности является конечной причиной появления различных климатич. зон на Земле и смены погоды. В связи с этим основной задачей А. является количественное и качественное исследование прямой, рассеянной и отражённой солнечной радиации, длинноволновой радиации земной поверхности и атмосферы (см. Длинноволновое излучение), радиационного баланса атмосферы, разработка приборов и методов измерений превращений лучистой энергии в атмосфере, гидросфере и на земной поверхности. А. тесно связана с атмосферной оптикой и спектроскопией, имеет много общего с гелиофизикой, физикой высоких слоев атмосферы и физикой приземного слоя. Результаты экспериментальных и теоретич. работ по А. применяют в климатологии, с. х-ве и пром-сти, в медицине, архитектуре, транспорте, в аэрологии и метеорологии. Развитие А. началось ещё в 17 в. Первые измерения солнечного тепла (в нек-рых относит, единицах) были произведены англ, учёным Э. Галлеем в 1693. В 1896 рус. учёный Р. Н. Савельев впервые провёл измерения прямой солнечной радиации с воздушного шара, положив этим начало актинометрич. исследованиям в свободной атмосфере. Однако лишь после создания пиргелиометра (1887) и пиргеометра (1905) швед, учёным К. Ангстремом и оиметаллич. актинометра (1905) рус. физиком В. А. Михельсоном исследования солнечной и земной радиации приобрели строго количественный характер. История нового периода А. в России тесно связана с именем С. И. Савинова и Павловской обсерваторией. В СССР в 1925 при Главной Геофизической обсерватории (ГГО) была создана постоянная актинометрич. комиссия под руководством к-рой началось расширение сети актинометрич. станций. ГГО - одна из старейших обсерваторий мира, практически руководит в СССР всеми работами в области актинометрич. измерений на поверхности Земли и климатологич. исследований теплового баланса. Впервые в СССР в 1948 в ГГО начались радиационные измерения с самолёта. Обширные исследования в области А. проводились в Центральной Аэрологической обсерватории и Ленинградском государственном университете. С 1954 в ФРГ, США, СССР и в Японии начались исследования свободной атмосферы при помощи актинометрич. радиозондов (АРЗ) - приборов, поднимаемых на одной-двух небольших оболочках до 30-35 км и дающих распределение по высоте нисходящих и восходящих потоков длинноволновой радиации и эффективного излучения с достаточной для решения многих задач геофизики точностью. С 1963 впервые в мире в СССР начала работать сеть актинометрич. радиозондирования, проводящая регулярные выпуски АРЗ. Кроме того, актинометрич. исследования свободной атмосферы при помощи АРЗ проводят с кораблей погоды и в Антарктиде. Теоретич. работы в А. охватывают широкий круг задач, в особенности вопрос о связи радиации с темп-рой атмосферы, облачностью, изменениями погоды и климата. Ведущее место среди исследований связи радиации с облачностью занимают работы Физики атмосферы института АН СССР, а по теории климата - ГГО и Гидрометеорологического научно-исследовательского центра СССР. [ris] Особенно большие возможности получила А. в связи с запуском искусственных спутников Земли (ИСЗ). По измерениям радиации в области 8-12 мкм, где атмосфера слабо влияет на излучение земной поверхности, определяют радиационную темп-ру этой поверхности, что позволяет устанавливать во многих случаях наличие или отсутствие облачности; измерения уходящей коротковолновой (отражённой) и длинноволновой радиации дают баланс системы Земля - атмосфера, к-рый играет большую роль при клима-тологич. исследованиях. Возможности спектральных радиационных исследований с ИСЗ вызвали постановку т. н. обратных задач А., в к-рых по результатам измерений энергий излучения делается попытка найти температурный профиль атмосферы и распределение её основных поглощающих компонентов (водяного пара, углекислого газа, озона) по высоте. Эти задачи поставили новые проблемы в математике, спектроскопии, технике актинометрического приборостроения и теории переноса лучистой энергии, что явилось новым толчком для развития А. Большую роль в развитии А. играет объединение усилий ряда стран при проведении исследований по между нар. программам в периоды Международного года спокойного Солнца, Международного года геофизического сотрудничества, Международного геофизического года и т. д. Осн. материалы по А. публикуются в журналах по физике атмосферы, аэрологии и метеорологии, в трудах научно-исследовательских организаций.