В земной атмосфере, помимо различных газов, входящих в ее состав, присутствует огромное количество жидких и твердых частиц различной природы. С точки зрения переноса солнечного излучения в атмосфере интерес представляют частицы, которые преломляют и рассеивают свет, в первую очередь это частицы жидко-капельных и кристаллических облаков.
Поскольку влияние молекулярного рассеяния на газах хорошо изучено, а для частиц жидко-капельных облаков, ввиду их простой структуры, уже долгое время существуют методы численного моделирования, основанные на теории рассеяния света Лоренца-Ми, то для таких компонент атмосферы не составляет труда получить решение. Однако частицы кристаллических облаков мало изучены ввиду их сложной микрофизической структуры. Такие частицы можно условно разделить по их форме на три класса: выпуклые (гексагональные столбики и пластинки, буллеты и пр.), невыпуклые (полые гексагональные столбики) и агломераты. Задача рассеяния света для большинства характерных для перистых облаков частиц выпуклых форм успешно решена в ИОА СО РАН численным методом физической оптики, благодаря которому был построен уникальный банк данных матриц рассеяния света для атмосферных кристаллов.
Однако агломераты (или агрегаты) кристаллических частиц, которые составляют существенную фракцию частиц в атмосфере, по-прежнему остаются малоизученными из-за того, что принципиально отличаются от предыдущих двух классов частиц. Частицы, из которых они состоят, могут отличаться по количеству, размеру, форме, степени разреженности и взаимному расположению.
Именно поэтому в докладе представлено исследование характеристик обратного рассеяния света для типовых моделей атмосферных агрегатов в зависимости от основных микрофизических параметров частиц: форма, размер, количество частиц, степень разреженности и взаимное расположение.
Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ No. 23-77-01084, https://rscf.ru/project/23-77-01084/.