Перейти к навигации Перейти к поиску
Поток излучения, также известный как плотность потока излучения или поток излучения (или иногда плотность потока мощности [1] ), представляет собой количество энергии, излучаемой через заданную область в форме фотонов или других элементарных частиц, обычно измеряемую в Вт / м. 2 . [2] Он используется в астрономии для определения величины и спектрального класса звезды и в метеорологии для определения интенсивности конвекции в пограничном слое планеты . Поток излучения также действует как обобщение теплового потока., который равен потоку излучения при ограничении инфракрасным спектром .
Когда поток излучения падает на поверхность, это часто называют энергетическим излучением . Поток, излучаемый поверхностью, может быть назван коэффициентом излучения или излучательной способностью . Отношение отраженной освещенности к освещенности, принимаемой поверхностью, называется альбедо .
Поток коротковолнового излучения [ править ]
Коротковолновый поток - это результат зеркального и диффузного отражения падающего коротковолнового излучения от подстилающей поверхности. [3] Это коротковолновое излучение, как и солнечное излучение, может оказывать сильное влияние на определенные биофизические процессы растительности, такие как фотосинтез полога и баланс энергии поверхности земли, за счет поглощения почвой и пологом. [4] Поскольку это основной источник энергии большинства погодных явлений, коротковолновое солнечное излучение широко используется в численном прогнозировании погоды .
Поток длинноволнового излучения [ править ]
Длинноволновый поток является продуктом нисходящей инфракрасной энергии, а также излучения подстилающей поверхностью. Охлаждение, связанное с расходимостью длинноволнового излучения, необходимо для создания и поддержания устойчивых слоев инверсии вблизи поверхности в течение полярной ночи. Расходимость потока длинноволнового излучения также играет роль в образовании тумана. [5]
Единицы радиометрии СИ [ править ]
| Количество | Ед. изм | Измерение | Заметки | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Имя | Символ [nb 1] | Имя | Символ | Символ | ||||
| Энергия излучения | Q e [nb 2] | джоуль | J | M ⋅ L 2 ⋅ T −2 | Энергия электромагнитного излучения. | |||
| Плотность лучистой энергии | ж е | джоуль на кубический метр | Дж / м 3 | M ⋅ L −1 ⋅ T −2 | Лучистая энергия на единицу объема. | |||
| Сияющий поток | Φ e [nb 2] | ватт | W = Дж / с | M ⋅ L 2 ⋅ T −3 | Излучаемая, отраженная, переданная или полученная энергия излучения в единицу времени. Иногда это также называют «сияющей силой». | |||
| Спектральный поток | Φ e, ν [nb 3] | ватт на герц | Вт / Гц | M ⋅ L 2 ⋅ T −2 | Лучистый поток на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в Вт⋅нм -1 . | |||
| Φ e, λ [nb 4] | ватт на метр | Вт / м | M ⋅ L ⋅ T −3 | |||||
| Сияющая интенсивность | I e, Ω [nb 5] | ватт на стерадиан | Вт / ср | M ⋅ L 2 ⋅ T −3 | Излучаемый, отраженный, передаваемый или принимаемый поток излучения на единицу телесного угла. Это направленная величина. | |||
| Спектральная интенсивность | I e, Ω, ν [nb 3] | ватт на стерадиан на герц | W⋅sr −1 ⋅Hz −1 | M ⋅ L 2 ⋅ T −2 | Интенсивность излучения на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в Вт⋅ср −1 нм −1 . Это направленная величина. | |||
| I e, Ω, λ [nb 4] | ватт на стерадиан на метр | W⋅sr −1 ⋅m −1 | M ⋅ L ⋅ T −3 | |||||
| Сияние | L e, Ω [nb 5] | ватт на стерадиан на квадратный метр | W⋅sr −1 ⋅m −2 | M ⋅ T −3 | Лучистый поток, излучаемый, отраженный, передаваемый или принимаемый поверхностью , на единицу телесного угла на единицу площади проекции. Это направленная величина. Иногда это также ошибочно называют «интенсивностью». | |||
| Спектральное сияние | L e, Ω, ν [nb 3] | ватт на стерадиан на квадратный метр на герц | W⋅sr −1 ⋅m −2 ⋅Hz −1 | M ⋅ T −2 | Яркость поверхности на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в Вт⋅sr −1 m −2 nm −1 . Это направленная величина. Иногда это также ошибочно называют «спектральной интенсивностью». | |||
| L e, Ω, λ [nb 4] | ватт на стерадиан на квадратный метр, на метр | W⋅sr −1 ⋅m −3 | M ⋅ L −1 ⋅ T −3 | |||||
| Энергия излучения Плотность потока | E e [nb 2] | ватт на квадратный метр | Вт / м 2 | M ⋅ T −3 | Лучистый поток , полученный с помощью поверхности на единицу площади. Иногда это также ошибочно называют «интенсивностью». | |||
| Спектральная освещенность Спектральная плотность потока | E e, ν [nb 3] | ватт на квадратный метр на герц | Вт⋅м −2 ⋅Гц −1 | M ⋅ T −2 | Освещенность поверхности на единицу частоты или длины волны. Иногда это также ошибочно называют «спектральной интенсивностью». Единицы измерения спектральной плотности потока, не относящиеся к системе СИ, включают янский (1 Ян = 10 −26 Вт⋅м −2 Гц −1 ) и единицу солнечного потока (1 sfu = 10 −22 Вт⋅м −2 ⋅Гц −1 = 10 4). Jy). | |||
| E e, λ [nb 4] | ватт на квадратный метр, на метр | Вт / м 3 | M ⋅ L −1 ⋅ T −3 | |||||
| Лучистость | J e [nb 2] | ватт на квадратный метр | Вт / м 2 | M ⋅ T −3 | Лучистый поток, покидающий (испускаемый, отраженный и проходящий) поверхность на единицу площади. Иногда это также ошибочно называют «интенсивностью». | |||
| Спектральное излучение | J e, ν [nb 3] | ватт на квадратный метр на герц | Вт⋅м −2 ⋅Гц −1 | M ⋅ T −2 | Сияние поверхности на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в Вт⋅м −2 нм −1 . Иногда это также ошибочно называют «спектральной интенсивностью». | |||
| J e, λ [nb 4] | ватт на квадратный метр, на метр | Вт / м 3 | M ⋅ L −1 ⋅ T −3 | |||||
| Сияющая выходность | M e [nb 2] | ватт на квадратный метр | Вт / м 2 | M ⋅ T −3 | Лучистый поток , излучаемый на поверхности на единицу площади. Это излучаемый компонент излучения. «Излучение излучения» - старый термин для обозначения этой величины. Иногда это также ошибочно называют «интенсивностью». | |||
| Спектральная выходность | M e, ν [nb 3] | ватт на квадратный метр на герц | Вт⋅м −2 ⋅Гц −1 | M ⋅ T −2 | Излучение поверхности на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в Вт⋅м −2 нм −1 . «Спектральный коэффициент излучения» - старый термин для обозначения этой величины. Иногда это также ошибочно называют «спектральной интенсивностью». | |||
| M e, λ [nb 4] | ватт на квадратный метр, на метр | Вт / м 3 | M ⋅ L −1 ⋅ T −3 | |||||
| Сияющее воздействие | H e | джоуль на квадратный метр | Дж / м 2 | M ⋅ T −2 | Лучистая энергия, получаемая поверхностью на единицу площади, или, что эквивалентно, освещенность поверхности, интегрированная по времени облучения. Иногда это также называют «сияющим флюенсом». | |||
| Спектральная экспозиция | H e, ν [nb 3] | джоуль на квадратный метр на герц | Дж⋅м −2 ⋅Гц −1 | M ⋅ T −1 | Излучение поверхности на единицу частоты или длины волны. Последний обычно измеряется в Дж⋅м −2 нм −1 . Иногда это также называют «спектральной плотностью энергии». | |||
| H e, λ [nb 4] | джоуль на квадратный метр, на метр | Дж / м 3 | M ⋅ L −1 ⋅ T −2 | |||||
| Полусферический коэффициент излучения | ε | N / A | 1 | Излучение поверхности , деленное на выход черного тела при той же температуре, что и эта поверхность. | ||||
| Спектральная полусферическая излучательная способность | ε ν или ε λ | N / A | 1 | Спектральная светимость поверхности , деленная на светимость черного тела при той же температуре, что и эта поверхность. | ||||
| Направленная излучательная способность | ε Ω | N / A | 1 | Излучение , излучаемый на поверхности , разделенные , что излучаемый черного тела при той же температуре , как эта поверхность. | ||||
| Спектрально-направленная излучательная способность | ε Ω, ν или ε Ω, λ | N / A | 1 | Спектральное свечение , излучаемое на поверхность , деленное на том , что из черного тела при той же температуре , как эта поверхность. | ||||
| Полусферическое поглощение | А | N / A | 1 | Лучистый поток поглощается на поверхность , деленный на которые получены этой поверхность. Не следует путать с « поглощением ». | ||||
| Спектральное полусферическое поглощение | A ν или A λ | N / A | 1 | Спектральный поток поглощается на поверхности , деленная на которые получены этой поверхности. Это не следует путать со « спектральным поглощением ». | ||||
| Направленное поглощение | А Ом | N / A | 1 | Излучение поглощается на поверхности , деленной на сияния падающего на эту поверхность. Не следует путать с « поглощением ». | ||||
| Спектральное направленное поглощение | A Ω, ν или A Ω, λ | N / A | 1 | Спектральный сияния поглощается на поверхности , деленной на спектральной энергетической яркости падающего на эту поверхность. Это не следует путать со « спектральным поглощением ». | ||||
| Полусферическое отражение | р | N / A | 1 | Лучистый поток, отраженный от поверхности , делится на поток , принимаемый этой поверхностью. | ||||
| Спектральная полусферическая отражательная способность | R ν или R λ | N / A | 1 | Спектральный поток отражается на поверхности , деленная на которые получены этой поверхности. | ||||
| Направленное отражение | R Ом | N / A | 1 | Излучение отражается на поверхности , деленной на том , что полученные с помощью этой поверхности. | ||||
| Спектральная отражательная способность | R Ω, ν или R Ω, λ | N / A | 1 | Спектральное сияние отражается на поверхность , деленный на которые получены этой поверхность. | ||||
| Полусферический коэффициент пропускания | Т | N / A | 1 | Лучевой поток передается по поверхности , деленная на которые получены этой поверхности. | ||||
| Спектральное полусферическое пропускание | T ν или T λ | N / A | 1 | Спектральный поток передается по поверхности , деленная на которые получены этой поверхности. | ||||
| Направленное пропускание | Т Ом | N / A | 1 | Излучение передается по поверхности , деленная на которые получены этой поверхности. | ||||
| Спектрально-направленное пропускание | T Ω, ν или T Ω, λ | N / A | 1 | Спектральное сияние передается по поверхности , деленный на которые получены этой поверхность. | ||||
| Полусферический коэффициент затухания | μ | обратный счетчик | м −1 | L −1 | Поток излучения, поглощаемый и рассеиваемый на объем на единицу длины, деленный на полученный этим объемом. | |||
| Коэффициент спектрального полусферического ослабления | μ ν или μ λ | обратный счетчик | м −1 | L −1 | Спектральный лучистого потока поглощается и рассеивается по объему на единицу длины, деленное на том , что полученные этим объемом. | |||
| Коэффициент направленного затухания | μ Ом | обратный счетчик | м −1 | L −1 | Сияние поглощается и рассеивается на объем на единицу длины, деленный на полученное этим объемом. | |||
| Коэффициент направленного спектрального ослабления | μ Ω, ν или μ Ω, λ | обратный счетчик | м −1 | L −1 | Спектральная яркость поглощается и рассеивается на объем на единицу длины, деленный на полученное этим объемом. | |||
| См. Также: SI · Радиометрия · Фотометрия. | ||||||||
- ^ Организации по стандартизации рекомендуютобозначатьрадиометрические величины суффиксом «e» (от «энергетический»), чтобы избежать путаницы с фотометрическими или фотонными величинами.
- ^ a b c d e Иногда можно увидеть альтернативные символы: W или E для лучистой энергии, P или F для лучистого потока, I для энергетической освещенности, W для лучистой светимости.
- ^ a b c d e f g Спектральные величины, заданные на единицу частоты , обозначаются суффиксом « ν » (греческий) - не путать с суффиксом «v» (от «визуальный»), обозначающим фотометрическую величину.
- ^ a b c d e f g Спектральные величины, заданные на единицу длины волны , обозначаются суффиксом « λ » (греческий).
- ^ a b Направленные величины обозначаются суффиксом « Ω » (греческий).
См. Также [ править ]
- Спектральная плотность потока
- Поток
Ссылки [ править ]
- ^ «Системы связи / Беспроводная передача» . WikiBooks: Системы связи / Беспроводная передача . Проверено 11 декабря 2018 .
- ^ «Глоссарий метеорологии: радиационный поток» . Проверено 24 декабря 2008 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ Kantha, LH; Клейсон, Кэрол (2000). «Мелкомасштабные процессы в геофизических потоках флюидов». Сан-Диего: Academic Press. Cite journal requires
|journal=(help) - ^ Ян, Жунцянь; Friedl, Mark A .; Ни, Венге (16 июля 2001 г.). «Параметризация потоков коротковолнового излучения для неоднородных покровов растительности в моделях земной поверхности» (PDF) . Журнал геофизических исследований . 106 (D13): 14275–14286. Bibcode : 2001JGR ... 10614275Y . DOI : 10.1029 / 2001JD900180 .
- ^ Hoch, SW; Calanca, P .; Philipona, R .; Омура, А. (2007). «Круглогодичные наблюдения за дивергенцией длинноволнового излучения в Гренландии» . Журнал прикладной метеорологии и климатологии . 46 (9): 1469–1479. Bibcode : 2007JApMC..46.1469H . DOI : 10.1175 / JAM2542.1 .