Нижний приземной слой воздуха называется тропосферой. На различных широтах её мощность неодинакова. Тропосфера повторяет форму планеты и участвует вместе с Землёй в осевом вращении. У экватора мощность атмосферы колеблется от 10 до 20 км. У экватора она больше, а у полюсов – меньше. Тропосфера характеризуется максимальной плотностью воздуха, в неё сосредоточено 4/5 массы всей атмосферы. Тропосфера определяет погодные условия: здесь формируются различные воздушные массы, образуются облака и осадки, происходит интенсивное горизонтальное и вертикальное движение воздуха.
Над тропосферой, до высоты 50 км, располагается стратосфера. Она характеризуется меньшей плотностью воздуха, в ней отсутствует водяной пар. В нижней части стратосферы на высотах около 25 км. расположен «озоновый экран» – слой атмосферы с повышенной концентрацией озона, который поглощает ультрафиолетовое излучение, гибельное для организмов.
На высоте 50 до 80-90 км простирается мезосфера. С увеличением высоты температура понижается со средним вертикальным градиентом (0,25-0,3)° / 100 м, а плотность воздуха уменьшается. Основным энергетическим процессом является лучистый теплообмен. Свечение атмосферы обусловлены сложными фотохимическими процессами с участием радикалов, колебательно возбуждённых молекул.
Термосфера располагается на высоте 80-90 до 800 км. Плотность воздуха здесь минимальная, степень ионизации воздуха очень велика. Температура изменяется в зависимости от активности Солнца. В связи с большим количеством заряженных частиц здесь наблюдаются полярные сияния и магнитные бури.
Атмосфера имеет огромное значение для природы Земли. Без кислорода невозможно дыхание живых организмов. Её озоновый слой защищает всё живое от губительных ультрафиолетовых лучей. Атмосфера сглаживает колебание температур: поверхность Земли не переохлаждается ночью и не перегревается днём. В плотных слоях атмосферного воздуха не достигая поверхности планеты, сгорают от терния метеориты.
Атмосфера взаимодействует со всеми оболочками земли. С её помощью осуществляется обмен теплом и влагой между океаном и сушей. Без атмосферы не было бы облаков, осадков, ветров.
Значительное неблагоприятное влияние на атмосферу оказывает хозяйственная деятельность человека. Происходит загрязнение атмосферного воздуха, что приводит к увеличению концентрации оксида углерода (CO2). А это способствует глобальному потеплению климата и усиливает «парниковый эффект». Озоновый слой Земли разрушается из-за отходов производств и работы транспорта.
Атмосфера нуждается в охране. В развитых странах осуществляется комплекс мер по защите атмосферного воздуха от загрязнения.
3.Оптические свойства атмосферы.
Для солнечных лучей атмосфера является полупрозрачной средой, частично отражающей (30%), поглощающей (20%) и пропускающей (50%) солнечную радиацию. Прозрачность атмосферы увеличивается с увеличением длины волны. Фиолетовые, синие и голубые лучи рассеиваются атмосферой в 2,2 раза больше, чем красные. Поэтому небо имеет синий цвет, а солнце в утренние и вечерние часы – красное.
В результате рассеивания фиолетовых, синих и голубых лучей столб воздуха приобретает собственную яркость (свечение) – дымка первого рода. На снимках она изображается в виде равномерно серой вуали (пелены). В результате этого объекты местности с меньшей яркостью не находят изображения на снимках. Для устранения вредного влияния дымки первого рода используются желтые и оранжевые светофильтры, не пропускающие фиолетовых, синих и голубых лучей.
Твердые частицы пыли, дыма и льда в одинаковой мере рассеивают все лучи – дымка второго рода. При ее наличии АФС проводить запрещается.
величина,. может выйти за пределы ошибок фотограмметрических измерений.
Возможност ь глазомерного восприятия объектов обусловлена различием их отражательной способности – яркости, которую характеризует коэффициент яркости (в долях единицы или %).
B1- яркость отражающей поверхности (объекта)
B0 – яркость абсолютно белой идеально рассеивающей поверхности (гипсовая пластинка или белая бумага покрытая сернокислым барием, отражает 90% света и принимается за 1,0, эталон).
Снег чистый – 88%, лес – 5%, Затемненные участки в лесу – 3%, желтые поля – 20%, песок желтый – 31%, песок мокрый – 18%.
Различные лучи спектра отражаются объектами не одинаково и для характеристики их отражения используются коэффициент спектральной яркости (
-длина волны).
Для оценки различия яркости объектов используются яркостные контрасты
B1 - яркость объекта с большей яркостью, B2 – яркость объекта с меньшей яркостью, r1 – коэффициент яркости первого объекта, r2- коэффициент яркости второго объекта.
Контраст абсолютно белых и черных объектов 1,0.
В природе таких объектов нет. Контрасты между древесными породами составляют от 0,03 до 0,2, т.е. малоконтрастны между освещенными и затененными частями крон 0,86, 0,87, 0,88, в ИК зоне 0,94-0,97.
Глаза человека воспринимают минимальные контрасты 0,01-0,02, который называется пороговым контрастом зрительного восприятия. Глаз человека более чувствителен к цветам, чем серым (черно-белым) тонам. Передача естественных цветов не обязательна. Необходимы лишь наибольшие различия в цветах. Поэтому дешифровочные свойства спектрозональных АФС выше, чем черно-белых и цветных.
Спектральные характеристики природных объектов в натуре и с летательных аппаратов измеряются с помощью различных спектрометров, в которых результаты наблюдений регистрируются на фотопленке или фотоэлементом.