
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
大気の場合でお話しします.
太陽放射(日射,太陽光のこと)や赤外放射(物質がその温度に応じて射出するエネルギー)は,大気中の空気分子,浮遊粒子(エアロゾル,雲粒),微量ガス(CO2,水蒸気など)によって散乱・吸収されて,減衰します.このことを「消散」といいます.
したがって,消散係数=散乱係数+吸収係数 ということになります.
上に挙げたもののうち,空気分子は散乱のみ,微量ガスは吸収のみと見なせ,エアロゾルは,その化学種によりますが,全体として散乱と吸収の両方をおこします.
ですから,たとえば空気分子は,消散係数=散乱係数 と見なすことが出来ます.
各物質が放射に対して散乱や吸収をおこす(放射エネルギーが変化する)分に相当する断面積を,消散断面積[m^2]といいます.この場合の断面積は,実際の断面積(幾何断面積)とは異なります.
そして,単位体積の空気中における消散断面積の総和を,体積消散係数[m^2/m^3 = m^-1]といいます.また,物質の単位質量あたりの消散断面積の総和を,質量消散係数[m^2/g]といいます.
単に「消散係数」と書いてあるのは,通常は体積消散係数をさします.
別な角度で説明すると,
放射の減衰を表す法則として,Beerの法則があります.
波長λの放射が,密度ρの大気中を微小距離dsだけ進む間に放射の強さがIから,消散をうけてdIだけ変化したとすると,
dI=-kρIds =-σIds
が成り立ちます.ここで,kが質量消散係数,σが体積消散係数です.つまり,放射の変化量は,ρ,I,dsに比例し,その比例定数がkやσということになります.
ただし,消散係数は,波長によって異なる(波長依存性がある)ことに注意して下さい.
参考書としては,大気の放射を扱っている本なら,だいたい載っているはずですが,私が持っているものを参考にあげると,
大気科学講座4 大気の大循環(東京大学出版会)
光の気象学(朝倉書店)
大気と放射過程(東京堂出版)
などがあります.
なお,以上は大気の場合で話しましたが,水の場合(例えば海水とかコロイド溶液)の場合も基本的には同様と思います.
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