В области 8-13 мкм естественные препятствия имеют значение альбедо d, изменяющееся в довольно широких пределах – от 0,5 до 0,05 /В таблице выше приведены значения коэффициента черноты для некоторых конструкционных материалов/.
Радиационный контраст объектов определяется по формуле (15) или аналогичной ей
, (30)
где Iоб – интенсивность излучения от объекта, Iф – интенсивность излучения фона. Однако для низкотемпературных объектов необходим учет излучения фонов, отраженных от объекта. Последние будут зависеть от направления визирования объекта, так как на горизонтально ориентированную площадку падает излучение с верхней полусферы (нисходящее излучение неба), а на вертикально ориентированную площадку падает излучение неба (из верхней полусферы) и излучение Земли. При тех же самых величинах альбедо отраженное объектом излучение фона для горизонтально ориентированной площадки всегда меньше, чем для вертикальной. Таким образом необходимо рассматриватьдва направления визирования – “в горизонт” (вертикальная площадка) и сверху (горизонтальная площадка).
Итак, для расчета радиационного контраста необходимо знать температуру объекта Тоб и фона Тф, которые, наряду с известными величинами eоб и eф позволяют расчитать яркость фона Воб=В(Тоб)eоб и объекта Вф=В(Тф)eф на основе данных о яркости АЧТ В(Тоб) и В(Тф).
Введем далее следующее обозначение: - средняя интенсивность нисходящего (т.е. направленного сверху вниз) и восходящего излучений атмосферы как одной из составляющих фона. При этом расчет выполняется по формуле
(31)
Температура поверхности как препятствий, так и окружающего фона зависит от многих факторов - таких как положение Солнца на небосводе, замутненность атмосферы, наличие или отсутствие облачности, влажность атмосферы и почвы, скорость ветра и др. В связи с тем, что теплопроводность и теплоемкость объектов на естественных фонах. различаются, в условиях сильных солнечных засветок наблюдаются значительные перепады температуры объекта и имеет место достаточно высокий контраст при наблюдении Радиационные и температурные контрасты существенно снижаются приналичии облачности, сильной замутненности атмосферы. В этих ситуациях контрастность объектов определяется отличиями в величинах коэффициента черноты объектов.
Величины температурных контрастов определяются среднеинтегральной яркостной температурой объекта и фона
(32)
Если радиационная температура объекта больше радиационной температуры фонов, то наблюдается положительный температурный контраст. В противном случае – температурный контраст отрицательный. и относительного радиационного контраста по формуле приведенной выше. В дневных летних условиях разброс радиационных температур яркости естественных фонов очень велик от 15 до 50°С, в связи с чем объекты могут иметь в зависимости от яркости фонов как положительные, так и отрицательные температурные контрасты, которые зависят от типа подстилающей поверхности (почва, асфальт, водная поверхность) и особенно от влажности почвы. Важно также учитывать наличие тени облаков. Только для влажной почвы (например, после обильных осадков) температурные контрасты объектов являются положительными. В ночных условиях радиационные контрасты объектов являются положительными. Большинство ОМП в сумерках приобретают заметность в основном за счет большей инерционности при радиационном выхолаживании. Большое значение приобретает здесь протяженность препятствий, от которых зависит теплоемкость ОМП и время радиационного остывания ОМП.
Наблюдение объектов препятствий всегда выгодно вести в зоне горизонта, так как рост температуры естественных фоновых ансамблей в этом случае часто приводит не к ухудшению видимости ОМП, а улучшению за счет подсветки их восходящим тепловым излучением естественных фонов.
Величины температурных контрастов объектов в различных атмосферных условиях визирования для визирования в “горизонт”
Объект
Условия наблюдения
Яркостная температура фона
Температурный контраст
1
2
3
4
Кирпичное отапливаемое здание
зима,ясно,температура атмосферы Т=-10 С
-15
DT=8°С
Кирпичное здание, отопление отсутствует
-15
DT=5°С
Кирпичное здание, отопление отсутствует
лето,T=20°С
+10
DT=3°С
Кирпичное здание отопление отсутствует
лето,T=16°С
+14
DT=3°С
Дерево одиночное
зима,ясно,температура атмосферы Т=-10°С
-15
DT=3,5°С
Дерево одиночное
лето,ясно,температура атмосферы Т=-20°С
+19
DT=8°С–солн.сторона
DT=4°С-тень
Провода обесточенные
зима,ясно,температура атмосферы Т=-10° С
-15°С
DT=4°С
Провода обесточенные
лето, Т=20°С, полдень
+19°С
DT=1,5°С
Провода обесточенные
лето, ясно, ночь T=16°С
+14°С
DT=0,7°С
Столб железобетонный диаметром 30 см
лето,ясно,полдень T=20°С
лето, ясно, ночь
зима, Т=-10°С
+19°С
+14°С
-15°С
DT=3°С
DT=1,5°С
DT=4,5°С
Столб деревянный диаметром 30 см
лето, полдень, ясно
T=20°С
лето, ясно, ночьT=16°С
зима, полдень Т=-10°С
зима, ночьТ=-10°С
+19°С
+14°С
-15°С
-15°С
-12°С
DT=16°Ссолн.сторонаDT=3°С-тень
DT=2°С
DT=3°С
DT=5°С
Провода
зима,облачность сплошная
-12°С
DT=1,5°С
Кирпичное отапливаемое здание
Температура атмосферы Т=-10°С
-12°С
DT=4°С
Кирпичное здание отопление отсутствует
-12°С
DT=1°С
Столб железобетонный
-12°С
DT=1°С
Кирпичное здание, неотапливаемое
Лето,облачность сплошная,температура атмосферы Т=20°С полдень
+19°С
DT=2°С
Величины температурных контрастов объектов в различных атмосферных условиях визирования для визирования в “надир”
Объект
Условия наблюдения
Яркостная температура фона
Температурный контраст
1
2
3
4
Кирпичное
отапливаемое здание
зима,температура атмосферы Т=-10 С полдень
-12°С
2,5°С
Кирпичное
отапливаемое здание,
зима,температура атмосферы Т=-10 С ночь
-12°С
1,6° C
Кирпичное неотапливаемое здание
зима,температура атмосферы Т=-10°С
+12°С
-0,3°C
Кирпичное неотапливаемое здание
зима,температура атмосферыТ=-10°С
-12°С
-0,3 C
Провода обесточенные
зима,температура атмосферы Т=-10°С
день
зима,температура атмосферы Т=-10°С
-12°С
