По мере увеличения параметра дифракции - ρ индикатриса рассеяния χ(γ) становится все более вытянутой в направлении распространения падающего излучения (рис. 2), спектральная избирательность рассеяния уменьшается и для достаточно больших частиц (&rho>30) рассеяние не зависит от длины волны.


Рис. 2.1. Индикатриса рассеяния Ми

Коэффициент асимметрии Ka,c индикатрисы рассеяния χ(γ) определяется соотношением:

- доля света, рассеянного в заднюю полусферу.

Для непоглощающих водных частиц (m=1,33) при ρ=4÷5 коэффициент асимметрии достигает значения Ka,c=28. С увеличением коэффициента преломления m асимметрия уменьшается; для поглощающих частиц Ka,c больше, чем для непоглощающих.

Переднюю часть индикатрисы рассеяния крупнодисперсных сред часто аппроксимируют однопараметрическим выражением вида

удовлетворяющим условию нормировки

Параметр μ характеризует вытянутость индикатрисы рассеяния. Чем больше вытянутость индикатрисы рассеяния вперед, тем меньше значение μ. Критерием при выборе коэффициента μ может служить интегральный параметр η, показывающий процент энергии, рассеянной элементарным объемом, в пределах конуса с углом 2γ1 = 20° (0.35 рад) относительно переднего направления:

В жидкокапельных туманах в области углов (γ<10°) сосредоточено 60% (и более) энергии рассеянного света, что соответствует значениям параметра μ=0,06÷0,08 рад-1.

Индикатриса рассеяния χ для угла γ=180° определяет лидарное отношение, среднее значение которого для жидкокапельных туманов равно bΛ = 0,06.

При распространении оптического излучения в тумане и облаках, где размеры частиц заключены, примерно, в интервале 1ч10 мкм, параметр ρ>>1 и фактор эффективности рассеяния согласно теории Ми Qρ(ρ, m) ≅ 2. В этом случае из (7) и (8) имеем

Таким образом, коэффициент рассеяния не зависит от длины волны и количественно определяется величиной геометрического сечения частиц Sа в единице объема. Неселективность рассеяния света на таких частицах определяет типичный белесый цвет облаков и туманов.

Конкретные свойства показателей рассеяния, поглощения и ослабления могут быть получены из расчетных данных по формулам (7).