Введение

Атмосферная оптика как самостоятельная область науки возникла достаточно давно. В ее основе стояли два вопроса, которые всякий раз возникают при наблюдении какого-либо эффекта или явления, если природа его неизвестна. Первый вопрос можно сформулировать просто: «Что мы видим?», то есть какова природа явления. Второй вопрос, возникающий чуть позже: «Что нового об окружающем нас мире мы можем узнать, наблюдая это явление?», или какие именно наблюдения мы должны проводить для того, чтобы после раскрытия природы явления максимально расширить информацию об его источниках и до каких пределов это удастся сделать.

Основным наблюдаемым явлением, поставившим эти вопросы перед учеными, был яркий фон дневного и сумеречного неба. С улучшением условий наблюдения и прозрачности атмосферы сюда же был включен и фон ночного неба. Вопрос о природе фона неба интересовал арабских ученых еще на рубеже первого и второго тысячелетия, однако он не был разрешен в течение многих веков. Ответ на него был получен лишь в XIX в., с открытием явления рассеяния света. Многообразие оптических явлений, наблюдаемых на небе, особенно во время сумерек, указывало на сложность строения атмосферы и широкие возможности по ее исследованию на различных высотах. Исследования ночного неба еще более расширяли круг затрагиваемых вопросов, теперь уже для верхних слоев атмосферы.

В XX в. круг проблем, в решении которых важная (или даже определяющая) роль была отведена атмосферной оптике, охватывал вопросы атмосферного аэрозоля, малых газовых примесей, в том числе озона, температурного распределения и состава верхней атмосферы, механизмов образования эмиссии ночного неба, слоев натрия и калия, серебристых облаков. Для решения указанных задач необходимо использовать спектральные и поляризационные данные, существенно увеличивающие объем информации. Поляризационные измерения особенно эффективны для исследований рассеяния света в атмосфере и самих рассеивающих компонент, в том числе аэрозоля. Этому вопросу посвящена большая часть настоящей лекции.

Читать далее в сборнике трудов 35-й Международной студенческой научной конференции "Физика космоса" (.pdf), сс.176–187