Данилевський, Василь ОлексійовичВасиль ОлексійовичДанилевський2025-12-292025-12-292024Данилевський В. Опроміненість вхідного вікна поляриметра на навколоземній орбіті за довжини електромагнітної хвилі 1,378 мкм. Вісник київського національного університету імені Тараса Шевченка. Астрономія. 2024. Вип. 1/2(69/70). С. 11-21.УДК 523.4-852; 551.510.532; 551.521.3; 551.506.7+551.501.86; 544.772https://doi.org/10.17721/BTSNUA.2024.69.11-21https://ir.library.knu.ua/handle/15071834/9211В с т у п . Дослідження аерозолів у стратосфері важливе для встановлення їхньої ролі у кліматичній системі Землі. Сучасні засоби досліджень аерозольних частинок у стратосфері не забезпечують точність і кількість даних, достатню для розв'язання цих питань. Науковці розглядають нові засоби досліджень, зокрема із застосуванням панорамного поляриметра на навколоземній орбіті, що вимірював би інтенсивність і поляризацію розсіяного атмосферою сонячного проміння у спектральній смузі поглинання водяної пари з довжиною хвилі 1,378 мкм. М е т о д и . Викладено алгоритм обчислень опроміненості вхідного вікна поляриметра на навколоземній орбіті сонячним промінням, розсіяним у атмосфері над темною поверхнею та над поверхнею з ламбертівським дифузним відбиванням. Він містить рівняння та процедуру для обчислень структури атмосфери над спостережуваною поляриметром ділянкою підстильної поверхні, оптичної товщини молекулярної атмосфери, фазової функції і ступеня лінійної поляризації розсіяного молекулами проміння. Наведено процедуру обчислень коефіцієнта екстинкції, фазової функції та ступеня лінійної поляризації проміння, розсіяного сферичними аерозольними частинками у стратосфері, й аерозольної оптичної товщини стратосфери за відповідних припущень щодо розмірів, хімічного складу і показника заломлення частинок. Р е з у л ь т а т и . Опроміненість вхідного вікна від одного елемента зображення з кутовими розмірами 0,5 х 0,5 оцінено для інструмента на сонячно-синхронній орбіті заввишки 700 км. Оптичну товщину молекулярної атмосфери обчислено для діапазону висоти від тропопаузи до приблизно 85 км. Використано дві моделі розподілу аерозольних частинок за розмірами, що визначені за даними досліджень різними методами на різних висотах. Модель 1 для широкого розподілу має медіанний радіус rm  0,046 мкм і ширину   1,85; модель 2 для вузького розподілу має rm  0,13 мкм та   1,26. Вважають, що частинки складаються із 75%-го розчину H2SO4 у воді. Дійсна частина показника заломлення для довжини хвилі 1,378 мкм становить 1,42, а уявна 510 –5 . Ці параметри вважають сталими у діапазоні висот від тропопаузи до 35 км. Оцінки фазової функції, ступеня поляризації та опроміненості одержано у діапазоні кутів розсіяння приблизно від 68 до 162. В и с н о в к и . Одержані оцінки опроміненості можуть бути використані для визначення параметрів поляриметра, таких як розмір вхідного вікна, пропускання, чутливість детектора, коефіцієнт підсилення сигналу, а також для оцінювання кількості спостережних даних.B a c k g r o u n d . Stratospheric aerosol study is important to determine their role in the Earth climate system. Modern facilities for stratospheric aerosols study do not provide sufficient data and their satisfactory accuracy to solve the problem. Scientists propose some new techniques, such as imaging polarimeter on the near-earth orbit which can measure the intensity and polarization of the solar radiation scattered by the atmosphere in the water vapor spectral absorption band with the wavelength 1.378 m. M e t h o d s . Equations are described for calculation the polarimeter entrance aperture irradiation on the near-earth orbit by the solar radiation scattered by the atmosphere over the dark surface and over the diffuse lambert reflecting surface. Also, the equation and procedure are described for calculation of the atmosphere structure over the underlying surface patch observed by the polarimeter, optical depth of the molecular atmosphere, the phase function and degree of linear polarization of the solar radiation scattered by the molecular atmosphere. The procedure are described for calculation of the extinction coefficient, the phase function, degree of linear polarization of the solar radiation scattered by spherical particles in the stratosphere and aerosol optical depth of the stratosphere at the appropriate assumptions about the particle sizes, chemical composition and refractive index. R e s u l t s . The Instrument entrance aperture irradiation from single image element with angular size 0.5 × 0.5 estimated for the Sun-synchronous orbit with the altitude 700 km. Optical depth of the molecular atmosphere was calculated for altitude range from tropopause to  85 km. Two models of the aerosol particle size distribution were used. The models were determined from the data obtained by different techniques on different altitudes. Model 1 of the wide size distribution has median radius rm  0,046 m and wide   1,85. Model 2 for narrow size distribution has rm  0,13 m and   1,26. It is supposed that the aerosol particle is 75% solution of H2SO4 in the water. The real part of the refractive index at the wavelength 1,378 m is equal to 1,42, and the imagery part is equal to 510 – 5 . These parameters of the particles are supposed to be the same in the altitude range from the tropopause to 35 km. The phase function, degree of polarization and irradiance estimated for the scattering angle range approximately of 68 to 162. C o n c l u s i o n s . The irradiance estimation can be used for determination of the polarimeter parameters, such as size of the entrance aperture, transmission, detector sensitivity, gain coefficient and for the estimation of the data number.ukаерозолістратосферадистанційні дослідженняспектрополяриметрнавколоземна орбітасонячне промінняопроміненістьosolsstratosphereremote sensingspectropolarimeternear-earth orbitsolar radianceirradianceСтаття