Спектр пропускания облачной атмосферы

[torque_xtr]

Не смог легко найти информацию об этом ни в сети, ни здесь, поэтому если такая тема уже была - перенесите в нее :-)

Вопрос: есть ли диапазоны в ИК или УФ, в которых земные облака (включая кучевые) хотя бы относительно прозрачны? К примеру, достаточно прозрачны для того, чтобы сквозь них можно было получать изображения земной поверхности из космоса хотя бы с плохим контрастом, как на Титане в ИК, а фотографируя в этих полосах с Земли - получая изображения облаков "напросвет". И вообще, есть ли, а скорее - где можно найти графики зависимости пропускания от длины волны для облачной атмосферы и с учетом рассеяния? (в том числе для разных видов облачности)

[leviathan]

Только что снимал Луну в ближнем (685нм) ИК. Сквозь высокие облака ещё можно снимать, а вот когда пролетали низкие (кучевые) картинка пропадала полностью. Думаю в дальнем ИК наверное как-то можно пробивать (тем-более раз Титан и Венеру (?) снимают), но сквозь плотные облака (особенно дождливые) не думаю что можно пробиться.

[Грехов Михаил]

УФ вообще сильно поглощается атмосферой и в частности озоновым слоем. В любом случае, даже без облаков в УФ ловить почти нечего. Резкий обвал на 250-300нм и короче.

Остается ИК. Ведь именно в ИК наиболее прозрачны пылевые туманности. Ну и наверное, чем длинноволновее ИК, тем лучше. В ИК есть свои области прозрачности... которые сильно зависят от высоты наблюдателя над уровнем моря. Чем выше, тем лучше. Чего и как можете лицезреть на следующей картинке:

Хорошо наверное в районе 1.8 мкм, потом 2.5, 3,5, чуть длиннее 10мкм.

[leviathan]

Получается что в районе 1.8 мкм почти 100% пропускание ?

[profi-s]

Чего и как можете лицезреть на следующей картинке:

Картинка классическая. Но возможно, что в ИК диапазоне от 1 мкм не все так просто, как на картинке. Пропускание атмосферы в среднее и дальнем ИК сильно интересует разработчиков спутников СПРН для обнаружения с борта запуска ракет с земли. Если взять ГСС SBirs GEO 2, то, как они пишут наблюдение Земли идет в 3-х полосах ИК (?).
SBIRS GEO-1 and its successors will carry two IR payloads, one scanner and one starer. Both can detect threats in three different spectral bands—shortwave and mid-wave, and one that is only described as a “wider, more open shortwave band” able to “see through to the ground,” according to Jeff Smith, Lockheed Martin Sbirs program manager.
  Интересно на каких полосах лямбда они сканируют Землю? И насколько реально было бы обнаружить с борта, с высоты 36 тыс км, в среднем или далеком ИК шлейф ракеты с "Куба", сбившую самолет над Донецком?  Тут много неясного с научной точки зрения.

[Грехов Михаил]

Думаю тут обнаруживают не сколько шлейф, а сколько тепловой след (подогретые выхлопные газы после сопла). А тут надо принимать во внимание, что чем слабее нагреты газы, тем максимум их свечения смещается в более длинноволновую область.

P.S. Давайте без всяких версий насчет этой политизированной катастрофы.  Вообще лишний раз лучше не упоминать все события, связанные с Украиной на форуме. Уже много копий поломали. Достаточно!

[profi-s]

Думаю тут обнаруживают не сколько шлейф, а сколько тепловой след (подогретые выхлопные газы после сопла). А тут надо принимать во внимание, что чем слабее нагреты газы, тем максимум их свечения смещается в более длинноволновую область.

Здесь подразумевается, что шлейф - это тепловой след. Понятно, что в длинноволновую. Но на поверхности Земли много помех, плюс облака, атмосферное поглощение, шлейф не такой уж широкий и быстро рассасывается....  Не все так просто! 

[Грехов Михаил]

Видимо есть смысл подобрать это экспериментальным путем. В основном ИК режется парами воды в нижних слоях атмосферы. Свыше скажем 5000м над уровнем моря прозрачность в ИК резко возрастает и картина совсем иная. Много окон вообще полной прозрачности.

Как следствие можно скажем на Земле установить некие мощные источники ИК излучения типа раскаленные спирали из нихромовой проволоки, а сверху летит самолет и снимает все в ИК на различных частотах. Ну и наверное многое что будет зависеть от текущей влажности воздуха. Вопрос сложный и так просто с наскоку на него ответить нельзя. 

[profi-s]

В том то и дело что вопрос сложный и во многом носит экспериментальный характер. Разработчики этого аппарата долго  делали калибровку на первых аппаратах из этой серии на ГЕО, на ВЭО орбитах по многим  реальным объектам в ИК полосе перед сдачей  его в эксплуатацию. Но всё держат в секрете!!! А хочется узнать... Ладно, тут нет смысла на эту тему диспутировать.

[torque_xtr]

Да, картинки с обычным спектром пропускания видел в огромном количестве :-). Кстати, они немного разнятся друг с другом, а на этой не очень реалистичный ход кривой в УФ...
Из общих соображений действительно выходило бы, что чем дальше в ИК, тем лучше, потому что при попадании одновременно в полосу пропускания и паром, и жидкой водой рассеяние на капельках в облаках будет меньше благодаря увеличению длины волны по сравнению с размером частиц, а в УФ, даже в атмосферно-прозрачной части спектра, нет ничего.

 (Про второе вспоминается только лет ...дцать назад слышанные слова, что птицы умеют видеть солнце через облака в УФ, но я тогда не обладал способностью критической оценки :-) а сейчас думаю, что вряд ли это так. А про первое - то, что даже для волн, проходящих сквозь атмосферу, облака становятся гораздо более поглощающими, если сама жидкая вода на этой длине поглощает. Облака в некоторых ИК-полосах должны выглядеть очень готично :-)

По идее, в околотепловом ИК, возле 8-9 мкм, где длина волны больше капелек аэрозоля, облака будут более прозрачны, кроме только участков с осадками. Но, порывшись в гугле еще, я нашел один источник - курс основ ДЗЗ, в котором говорится, что кучевые и вообще плотные облака одинаково непрозрачны на всех длинах волн от 0,3 до 10 мкм, с оптической плотностью в единицу на сто-двести метров. Но мне кажется и тут, хоть для чудес и нет оснований, разные источники могут утверждать немного разное и, например, сделать фото луны через слоистые облака, или даже структуру молнии в грозовой туче - вполне можно с подходящей оптикой и датчиками :-)

[egorC]

Все довольно просто. Не забывайте, что вы наблюдаете через облака. Они не прозрачны и подобны матовому экрану.

Егор

[Alpha Sco]

Все довольно просто. Не забывайте, что вы наблюдаете через облака. Они не прозрачны и подобны матовому экрану.

Егор

Точно, но как быть с тем, что есть внушительная часть спектра , где мы не видим 

[ARAGORN]

Я видел и где то на форуме прводил ссылку на спец камеру способную видеть через плотный матовый экран,также она видит ДНЁМ звезды 5,5 м

[FRIM@N]

(Про второе вспоминается только лет ...дцать назад слышанные слова, что птицы умеют видеть солнце через облака в УФ...

Птицы видят не УФ а поляризованный свет. За счет этого они могут определять положение солнца за облаками.

Я видел и где то на форуме прводил ссылку на спец камеру способную видеть через плотный матовый экран,также она видит ДНЁМ звезды 5,5 м

Дело не в камере. а узкополосных фильтрах которые при этом используются. Если камера оптического диапазона, то чип там кремниевый и спектральная чувствительность определяется свойствами материала.
А по теме, сквозь низкие плотные облака изображение оптического качества не построить. Они поглощают значительный спектр в том числе и дальний ИК. В тепловизор облака отлично видны на фоне неба и сквозь них ничего не просвечивает. Звезд в тепловизор кстати тоже не видно.

[ARAGORN]

Речь выше шла о специальной противотуманной камере. Дело как я понял не в фильтрах, что то там хитрое в обработке информации,какая то спец разработка.Изображение дает качественное,но проект вроде закрылся

[profi-s]

А по теме, сквозь низкие плотные облака изображение оптического качества не построить. Они поглощают значительный спектр в том числе и дальний ИК. В тепловизор облака отлично видны на фоне неба и сквозь них ничего не просвечивает. Звезд в тепловизор кстати тоже не видно.

Ну, яркие звезды класса  К, М  - должны быть видны.
Немного отошли от темы. Был вопрос. Можно с борта спутника СПРН с высоты 36 тыс. км достоверно зафиксировать факел (не четкое растровое изображение факела!) на высоте 10-15 км от земли ракеты класса "земля -воздух" летящей на цель. Она может лететь около 1 минуты на расстояние 20-40 км. На борту спутника 2 оптических канала системы Шмидт (один - широкое поле, второй  - узкое), два датчика в ИК диапазоне и 1 в видимом. Америкосы наверно нашли хорошие окна прозрачности в районе 1.8, 3, 8-10 мкм (возможно использовали узкополосные фильтры?) и хитро решают задачу  с помощью  одновременного сканирования поверхности в 3-х участках спектра (См. мой пост выше на анг.). Думаю, что таким образом они повышают вероятность фиксации события. Но при облачности вероятность вряд ли будет выше 0.5 !!! Какие будут мнения ? Прошу чушь про разные "спец камеры" не писать.

[Ly_S]

Из-за одного вопроса не стал открывать тему.
Для не очень далёкой галактики,имеющую красное смещение,будет ли одинаковый спектр (смещение),с большого и меньшего телескопа?