改訂新版 世界大百科事典 「大気混濁度」の意味・わかりやすい解説
大気混濁度 (たいきこんだくど)
atmospheric turbidity
微粒子などで大気が混濁している度合のこと。日射に対して大気の透明度が悪くなっている度合で測定する。完全に清澄な大気は存在せず,実際の大気は塵埃(じんあい),煙,煙霧などの固体または液体の浮遊微粒子を含んでいるので,それらによって日射は消散される。
空気による日射の消散係数kと純粋な乾燥大気の消散係数kaとの比τ=k/kaをリンケLinkeの混濁因子という。すなわち,混濁因子とは大気の消散係数が乾燥空気のそれの何倍にあたるかを示す量である。実際に混濁係数を求めるときは,次式を用いる。大気外で強さI0の太陽直射光が大気中で弱められ,地表に達したときに強さIになったとすると,で求められる。Zは通過空気量に比例する量で,地表における日射を観測するときの太陽の天頂角である。リンケの混濁因子は直達日射量の観測だけから求められ,便利なので広く用いられている。しかし,大気中の細塵だけでなく水蒸気によっても直達日射量が変わるので注意する必要がある。そこで,可視部の水蒸気などの吸収のない波長域をとって調べればよいことになる。その波長域における大気の消散係数kλは乾燥空気の消散係数kaλと微粒子の消散係数kdλの和で求められる。
kλ=kaλ+kdλ
kaλはレーリー散乱の理論から算出できる。kdλは太陽光の分光観測により経験的にkdλ=βλ⁻αで表せる。式中のαは定数で微粒子の消散係数が波長によって変化する様子を示し,1~1.3程度の値をもつ。βは気柱内の微粒子の粒子の個数に比例する。これをオングストロームの混濁係数という。βは微粒子の個数だけできまり,水蒸気の吸収による影響を含んでいないので,リンケの混濁因子よりも優れている。しかし,日射の波長別観測をする必要がある。
執筆者:朝倉 正
出典 株式会社平凡社「改訂新版 世界大百科事典」改訂新版 世界大百科事典について 情報