Kparntcue coo6u:enua

It was found that it was not suitable to situate the check station in the close neighbourhood of the explosion, for every change of the shot-receiver distance and possibly the change of the borehole pattern would be reflected in a certain way, primarily in the nature of the P-wave records. Therefore, for checking the released seismic energy it is more suitable to build the station at a distance which would be much greater in comparison with the dimensions of the shooting area and the shot-receiver distance.

Received 29. 4. 1971 Reviewer: A. DvoFdk

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D I E L O S U N G D E R S T R A H L U N G S - Q B E R T R A G U N G

IN D E R E R D A T M O S P H A R E A N H A N D D E R M O N T E - C A R L O - M E T H O D E

JXN LUKk~

bzstitut fiir Meteorologic und Klimatologie der SA W, Bratislava*)

P e3 m Me: Cpaanuaatomca pe~y,~bmarnbt unmencuenoemu paOuattuu e eeprnutraabnoJu OucKe Contain, no:tyuenubte no ~temoc)y Monme Kap:to [3] u no ~emoc)y Eapbt [5] na ocnoae na6~toc)enubtx suauertu~t ua cmauquu 2IOMUUt/KU II[rnurn. ~aun6te cnpaeei),lUabt c)~a ebteomb~ Co:tmca h 0 = 6 °.

Die Obertragung der Strahlung in der Erdatmosph/ire wird durch die Streuung -- auf Lufl- molek~len und Aerosol -- sowie durch Absorbtion auf gasartigen, fltissigen und festen Beimen- gungen in der Luff bestimmt. Die theoretische L6sung der Strahlungs-Obertragung ist ann~ihernd

*) Anschrift: Dfibravskgt cesta, Bratislava.

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Shorter Contributions

und ergr/jndet die wirkliche Obertragung der Strahlung in der Erdatmosph/ire nur gewissermassen. Die ersten Berechnungen der Obertragung wurden ffir eine ideale Atmosph/ire dnrchgeffihrt, in der man nur die zuerst einfache, sp~iter mehrfache Rayleighsche Streuung auf Luftmolekiilen erwog [1]. Nachher wurde auch das Aerosol in Erw~tgung gezogen, well es die Streunng in der Erdatmosph/ire wesentlich beeinflusst [2]. In der letzten Zeit wird die Berechnung der Strahlungs- Obertragung in der Erdatmosph/ire mit Hilfe der Monte-Car lo-Methode gel6st [3], die es dank der Anwendung moderner Berechnungstechnik erm6glicht, die Ergebnisse f/jr verschiedene Kombinat ionen der Eingaben zu gewinnen.

8

5

4

3.

o

I i~= 6" Z : O,7 /~

• 1. Die Strahlungsintensit~it im vertikalen Sonnen- kreis (relative Einheiten) nach [3]•

30 60 90 120 150 h

Als Eingaben bei der Berechnung der Strahlungs-Obertragung in der Erdatmosph/ire anhand der Monte-Carlo-Methode gelten

1. Der Rayleighsche Abschw/ichungs-Koeffizient und der Koeffizient der Absorpt ion durch das Ozon als eine H6henfunkt ion.

2. Die Elterman-Verteilung von Aerosol mit der H6he. 3. Die Distr ibution yon Aerosol nach der Gr6sse wie im Modell C und ffir dieses Modell

berechnete man die Streuungsfunktion. 4. Die optische St/irke der Atmosph~ire wurde aus dem Rayleighschen Abschw/ichungs-

Koeffizienten, aus dem Koeffizienten der Absorpt ion durch Ozon und Koeffiziente der Absch- w/ichung durch Aerosbl bestimmt.

Die Atmosph/ire hat man in einige Horizontalschichten mit betreffenden optischen Charak- teristiken eingeteilt und in jeder Schicht t rat die optische St/irke als Parameter auf.

Auf Grund dieser Eingaben erhalten wir mit Hilfe der Monte-Carlo-Methode f/jr den vertikalen Sonnenkreis die Werte der Strahlungsintensit/it, wie es in Abb. 1 gezeigt wird. Die Angaben gelten for die Sonnenh6he h o = 6 ° und die Wellenl/inge 2 = 0,7 g.

Die Messergebnisse der Strahlungsintensit/it im vertikalen Sonnenkreis auf der Lomnitzer Spitze [4] enth~ilt Abb. 2. Die Angaben haben f/Jr die Sonnenh6he h o = 6 ° und die Wellenlange 2 = 0,65 la G/jltigkeit. Es sind die Mittelwerte von M/irz (Kurve 1) und von Juli (Kurve 2).

Aus den theoretischen und experimentellen Ergebnissen berechnen wit die relativen Werte, um einzelne Angaben gegenseitig vergleichen zu k6nnen. Die derart gewonnenen Ergebnisse sind in Abb. 3 angef/jhrt, wo die eingezeichneten Kurven die relativen Werte der Strahlungs- intensit/it im vertikalen Sonnenkreis, u. zw. f/Jr M/irz (Kurve 1), f/jr Juli (Kurve 2), f/jr die Monte- Carlo-Methode (Kurve 3) und nach [5] (Kurve 4) gelten. Wie es aus Abb. 3 ersichtlich ist, erfassen die entweder anhand der Monte-Carlo- oder de Bary-Methode berechneten theoretischen Kurven verMltnism/issig gut die Obetragung der Strahlung in der Erdatmosph~ire.

Studia geoph, et geod. 16 (1972) 303

Kpam•ue cooSuletma

Die mit Hitfe der Monte-Carlo-Methode berechneten relativen Werte der Strahlungsintensit/it im vertikalen Sonnenkreis (Kurve 3) sind niedriger als die relativen Werte der abgemessenen Strahlungsintensit~it (Kurven 1 und 2), was h6chstwahrscheintich dutch gr6ssere Menge yon Aerosol in der Erdatmosph/ire verursacht wird, als man es in den Eingaben ftir das theoretisehe Modell voraussetzt. Die Begriindung dieser Vermutung untersttitzt auch der Vergleich bei k/jrzeren Wellenl/ingen, wenn die theoretische Kurve von der abgemessenen Kurve mehr abweicht, ihr Verlauf symmetrischer ist und jener Kurve ~ihnelt, die fiir die Rayleighsche Atmosph/ire G/jltigkeit hat. Zu einer/itmlichen Schlussfolgerung kommen auch die Autoren in der Arbeit [5], nachdem sie die beste Obereinstimmung der abgemessenen und theoretischen Ergebnisse f/Jr die Wellenl~inge ,~. = 0,55 l-t festgestetlt haben. F/jr kfirzere Wellenl/ingen sind die theoretischen Werte niedriger als die abgemessenen.

30-

20-

! 0 -

O-

h,= 6" Abb. 2. Mittelwerte der Strahlungsintensit/it im verti- kalen Sonnenkreis, abgemessen aufder Lomnitzer Spitze

(Kurve 1 - - Mgrz, Kurve 2 - - Juli).

t

2

30 60 90 120 150 h

Abb. 3. Relative Werte der Strahlung- sintensit/it im vertikalen Sonnenkreis

(Kurve 1 -- M/irz, Kurve 2 -- Juli, Kurve 3 -- nach [3], Kurve 4 - - nach [5]).

10.

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8"

7-

6.

5-

4-

o

Heutzutage gibt es mehrere Methodiken f/jr die L6sung der Strahlungs-13bertragung in der Erdatmosph/ire. Auf jede Methodik werden Forderungen der h6chstm6glichen Einfachheit bei Anwendung mathematischer Mittel und der treuesten Erfassung der Wirklichkeit durch die Ergebnisse gestellt. Wenn wit diese Kriterien auf die Monte-Carlo-Methode beziehen, sehen wit, dass sie in gen/jgendem Masse erf/jllt sind.

Eine bessere oder schlechtere l)bereinstimmung theoretischer Ergebnisse mit den experimentel- len h~ingt Non entsprechend gew/ihlten Eingaben im theoretischen Modell ab. Aus unseren Vergleichen kann man schwer bestimmen, welche yon den Methodiken den Prozess der ~ber- tragung in der Erdatmosphgre besser erfasst, da wir beim Vergleich auf geringe Anzahl yon theoretischen Angaben angewiesen sind. Aber trotz dieser Schwierigkeiten erg~inzen und vertiefen die sich mit dieser Thematik befassenden Arbeiten unsere Kenntnisse betreffend die ~bertragung tier Strahlung, was in endlicher Folgerung ein Modell zu schaffen hilft, das die in der Erdatmos- ph~ire verlaufenden Prozesse der l~bertragung genau beschreiben wird.

Eingegangen am 22. 9. 1971 Rezensent: S. Brandeis

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L~eratur

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