Частицы аэрозоля и оптические свойства атмосферы.

Частицы аэрозоля во многом определяют оптические характеристики. Наиболее существенно они зависят от распределения в атмосфере частиц аэрозоля различных размеров. Вблизи земной поверхности чаще встречаются самые крупные частицы с диаметрами 20 мкм и более. В свободной атмосфере, на высотах 1-3 км над уровнем моря преобладают пылинки диаметром от 0.5 до 1 мкм. Количество аэрозольных частиц в тропосфере с высотой уменьшается. При этом законы уменьшения содержания частиц различного диаметра близки к экспоненциальному:

N(z) = N(0)exp{-z/H_o},

Здесь N(0)- концентрация частиц некоторого размера у земной поверхности, а H_o- параметр, зависящий как от размера частиц, так и от развития турбулентности в атмосфере. Средние значения рассматриваемых параметров для частиц различного радиуса приведены в таблице 4.

Как нетрудно заметить из данной таблицы, по мере удаления от земной поверхности концентрация любых частиц аэрозоля в воздухе повсеместно уменьшается. Воздух над Москвой на высоте 4000м их содержит в 15-20 раз меньше, чем у земной поверхностью.

Таблица 4. Осредненные параметры зависимостей от высоты количества аэрозольных частиц различного радиуса в тропосфере.

Средний радиус (мкм)	N(0)	Ho (км)
0.05	104	3
0.5	100	2
5	10-3	0.7

Запыленность нижних слоев атмосферы увеличивается осенью и в начале зимы. После дождей и снегопадов воздух от частиц аэрозоля очищается. Летом, при безветренной погоде, запыленность нижних слоев атмосферы невелика, поскольку при этом терригенных аэрозолей образуется мало, к тому же и конвективные потоки воздуха, уносят их в верхние слои атмосферы. Скорость ветра немонотонно влияет на запыленность приземного слоя атмосферы. В неподвижном воздухе все пылинки рано или поздно осаждаются силой тяжести на земную поверхность. Пылинки падают в атмосфере со скоростями пропорциональными квадрату и радиусов.

Если скорость ветра мене 1 м/с, то ее увеличение запыленность увеличивает. При скорости ветра более 1 м/с ее увеличение запыленность атмосферы снижает (усиление ветра приводит к более активному выносу пыли в верхние слои атмосферы).

Запыленность атмосферы увеличивает затухание в ней света, тем самым снижая дальность видимости. Зависимость дальности видимости от запыленности воздуха показана в таблице 5.

Таблица 5. Дальность видимости в воздухе над городом и полем с различным содержанием пылевых частиц .

Дальность видимости (км)	Лето, город	Лето, поле	Зима , город	Зима, поле
Более 10	126	38	364	105
5-10	195	52	871	364
3-5	452	225	1000	500
1-3	884	483	1270	480

Усиление поглощения и рассеяния солнечной радиации в запыленной атмосфере снижает ее приток к земной поверхности, что вызывает похолодание. Поэтому присутствие аэрозолей в атмосфере значимо влияет на климат, способствуя его похолоданию.