2.4. Гидрометеоры (дождь и снег)

В отличие от облаков и туманов частицы в осадках имеются крупные частицы (100 мкм и более), что во много раз превышает длину волны видимого и ИК диапазонов. Частицы осадков уже не могут оставаться взвешенными в воздухе и падают под действием силы тяжести, причем скорость падения частиц существенно зависит от их размера и формы.

Осадки характеризуются их интенсивностью I, измеряемой в г/(см2с) или мм/ч. Интенсивность дождя может изменяться в широких пределах: от долей мм/ч в моросящих дождях до 100 мм/ч и более в ливнях. Интенсивность снега обычно не превышает 5 мм/ч. Известно, что наиболее продолжительное время (свыше 99,5%) выпадают дожди с I≤1.5 мм/ч, а интенсивность снега в более, чем 90% времени не выше 0.1 мм/ч.

Показатели ослабления в дожде практически не зависят от длины волны в диапазоне 0,63-10,6 мкм. Параметр индикатрисы рассеяния μ для дождя может быть принят равным 0,06. Зависимость между показателем ослабления ε[км-1] и интенсивностью дождя I, полученная по экспериментальным данным, имеет следующий вид:

ε = 0,21I 0,74

где ε в [км-1] , а I – в мм/ч.

Данных о показателях ослабления в снегопадах гораздо меньше, чем о показателях ослабления в дождях. Полученные эмпирические зависимости показателя ослабления ε от интенсивности снега I имеют вид:

где ε в [км-1] , а I – в мм/ч.

Превышение ослабления на волне 10,6 мкм по сравнению с 0,63 мкм объясняют особенностью микроструктуры снежинок и их ориентацией.

Максимальные величины показателей поглощения в дожде и снеге для диапазона длин волн 0,63 – 10,6 мкм составляют около 7 км-1, что гораздо меньше, чем в облаках и туманах.

Кроме дождя и снега осадки могут выпадать в виде мороси, размер капель которой имеет промежуточное значение между размерами капель тумана и мелкого дождя (диаметр капель примерно от 30 мкм до 100 мкм). Максимальное ослабление в мороси не превышает 2,3 км-1 для длины волны 10,6 мкм и 1,8 км-1 для длины волны 0,63 мкм.