Юный техник 1960-02, страница 48
Сколько процентов света отражает экран, известно. Расстояние до Солнца от Земли и от Луны можно считать одинаковым — значит, и сила освещения для лунной поверхности и для экрана тоже одинакова (конечно, при одинаковом направлении падения лучей). Отсюда легко найти, сколько света отражает та или иная местность на Луне. Оказалось, что самые светлые вершины лунных гор отражают всего 15% световых лучей, а наиболее темные участки в «морях» отражают 4—5%. В среднем поверхность Луны отражает 7%. Это значит, что она очень темная. Если на черный стол положить кусочек лунного грунта, он будет казаться темно-серым, точнее темно-коричневым или бурым, напоминая своей окраской п.кет поверхности хлебной корки, жареного мяса или шоколада.
Зная все это, можно определеннее говорить и о том, чем может быть покрыта лунная поверхность. Так, некоторые ученые уверяли, будто на Луне лежит снег. Но снег отражает не менее 90% света. Значит, снеговых покровов на Луне наверняка нет.
Не подтвердилась и догадка многих ученых о сходстве лунного грунта с земными горными породами. Наши породы
в среднем гораздо светлее: известняк, например, отражает 32% лучей, песчаник — 22%, гранит — 24%. Самыми темными считаются базальт и диабаз. Но и они отражают в среднем около 14% света, что соответствует самым светлым местам на Луне. А чем же в таком случае покрыты темные равнины лунных морей, которые отражают только 5% лучей? Это надо изучать специально.
Кроме темной окраски, у Луны есть еще одна особенность. Если внимательно рассматривать Луну, когда она полная, то края и центр ее диска кажутся по яркости одинаковыми. Может ли это быть? Ведь Луна — шар. Всякий, кто учился рисовать, знает, что если смотреть на белый гипсовый шар, стоя спиной к Солнцу, то середина шара будет светлой, а края темными. Уменье нарисовать
Источник
Радиационные свойства снега
Очень своеобразны особенности теплообмена снега с окружающей средой, осуществляемого в форме лучистой энергии.
Снег поглощает и отражает солнечные лучи, то есть прямую солнечную радиацию. Но на поверхность снежного покрова попадает не вся радиация, непосредственно излучаемая Солнцем. Проходя атмосферу, она ослабляется и частично рассеивается капельками воды, пыли, газами воздуха. Некоторая доля рассеянной солнечной радиации возвращается в Космос, но заметная ее часть попадает на земную поверхность. Достигающие снега прямая и рассеянная радиации составляют полную, или суммарную, солнечную радиацию.
Солнечная радиация имеет широкий диапазон длин волн – от коротковолновых фиолетовых лучей до длинноволновых красных, включая ультрафиолетовую и инфракрасную части спектра.
Излучает не только Солнце, но и сама Земля, и ее атмосфера, подчиняясь общему закону Стефана-Больцмана для изучения любых тел.
Изучение атмосферы и поверхности Земли преимущественно «красное», длинноволновое. Снег поглощает и отражает все перечисленные виды радиации (Дюнин, 1983).
Однако снег не может только поглощать и отражать внешние потоки радиационной энергии, не излучая сам. Он в любых условиях, даже при жесточайших морозах, излучает длинноволновую инфракрасную радиацию, невидимую глазом.
Каков же коэффициент излучательной способности для снега?
Снег излучает почти точно так же, как абсолютно черное тело. Более того, снег в этом смысле наиболее «черен» по сравнению со всеми другими природными образованиями на поверхности Земли.
П.П. Кузьмин объясняет это свойство тем, что поверхность снежного покрова имеет огромное количество пор сложной формы с очень маленькими «выходами» на поверхность. Известно, что можно создать искусственную модель абсолютно черного тела в виде так называемого «черного поглотителя», взяв сосуд с небольшим входным отверстием. Через него лучи проникают и выходят, претерпевая множество отражений, намного ослабляющих их энергию. Например, раскрытые окна домов, малые в сравнении с размерами комнат, извне кажутся черными, независимо от цвета комнатных стен. Поры снежного покрова играют, по-видимому, роль таких черных поглотителей (Дюнин, 1983).
Коэффициент излучательной способности «стареющего» снежного покрова падает, так как уменьшается количество поровых отверстий, выходящих на поверхность. Сами отверстия становятся крупнее за счет укрупнения зерен снега и его фирнизации. Долго пролежавший, тусклый и даже грязный снег оказывается «белее» свежевыпавшим!
Полнота поглощения снегом потоков радиационной энергии зависит от прозрачности снега, от его светопроницаемости. По П.П. Кузьмину, солнечные лучи способны пронизывать снег на глубину до 30 – 70 см в зависимости от его структуры, плотности, влажности и чистоты. Зимой сухой снежный покров глубиной 0,5 м и более можно считать практически непроницаемым для солнечной радиации. Мокрый весенний снег непроницаем для лучей при толщине 10 – 30.
Коэффициент отражения солнечной радиации (альбедо снега), как правило, очень велик. Для плотного чистого снега он колеблется от 0,85 до 0,95, а в Арктике и Антарктике альбедо снега достигает 0,98, т.е. почти вся энергия солнечной радиации, падающая на снег, им отражается и большей частью уходит безвозвратно в Космос. Это приводит к значительному охлаждению территории.
Снег отражает солнечные лучи не как зеркало, расположенное горизонтально, а как матовая поверхность, равномерно рассеивающая свет вовсе стороны. Это объясняется разнообразной ориентировкой множества поверхностных снежинок. Лишь не более 3% всех кристалликов случайно оказываются наклоненными почти горизонтально. Только они отражают лучи зеркально, вызывая всем знакомый эффект искристости снега: видны крупные блестки, отливающие иногда цветами радуги. Искристость снега в лунные ночи создает неизгладимое впечатление (Дюнин, 1983)!
Больше по географии:
Типы предприятий в Бразилии
Представительство/филиал иностранной компании в Бразилии (Уставной капитал отсутствует) LTda (sociedade por quotas de responsabilidade limitada) — ООО, минимальный уставной капитал не ограничен (за исключением отдельных видов деятельности и фирм с директором–иностранцем), от 2-х учредителей-резиден .
Природные условия и ресурсы
В природном отношении Китай – богатая страна: на востоке раскинулись обширные приморские равнины; на севере и западе возвышаются горные хребты, многие из которых покрыты песками; а на западе раскинулись пустынные области страны. Китай – аграрно-индустриальная страна. Основа топливно-энергетической .
Пути улучшения ситуации в округе
Реализуя на практике одно из положений Послания Президента Российской Федерации о приближении федеральной власти к территориям, аппарат полномочного представителя организует большую часть своей работы на местах, в регионах. При этом особое внимание уделяется южным субъектам Федерации, в частности, .
Источник
Сколько солнечного света отражает снег?
Снежная поверхность отражает около 30 % солнечного света.
Чистый свежевыпавший снег может отражать до 85 % солнечного света.
По крайней мере, я так помню из курса экологии.
Тем и плохо, что земля сухая.. Это значит, что и осень тоже была сухой. И это совсем не есть хорошо. Для того, чтобы растениям было легче выстоять перед предстоящими долгой зимой морозами, им необходим ещё с осени очень хороший полив.
В садах опытные садоводы всегда делают обильный полив растений осенью, в дикой природе у растений одна надежда на хорошие осенние дожди. Кроме полива в почву вносятся ещё и удобрения, это тоже будет хорошим подспорьем для растений в долгие зимние месяцы.
Вот поэтому и говорят, что снег на сухую землю не несёт ничего хорошего для растений, особенно для деревьев. Им вода более всего необходима и её надо много.
Да, я верю в то, что не бывает похожих одна на другую снежинок.
Во все времена были люди, которые восхищались зимним чудом — снежинками и даже изучали их.
Самым первым исследователем многообразия снежинок, который начал документально подтверждать эту теорию был Уилсон Бентли, гражданин США, который родился ещё 1865 году.
Он начал фотографировать снежинки на самый первый в мире фотоаппарат, когда ещё и в помине не было цифровых аппаратов.
Создание этих фоторабот был процесс трудоёмкий, но он не отступал и можно сказать, что посвятил этому увлечению всю свою жизнь.
Постепенно искусство фотографирования становилось не таким трудоёмким и Уилсону Бентли удалось создать огромное, не поддающееся подсчёту количество фотографий снежинок.
Само собой разумеется, что все снежинки были оригинальной формы , не похожи друг на друга.
Сегодня в США есть «Музей снежинок» созданный на основе фотографий Уилсона Бентли.
Именно ему приписывают слова о том, что в мире нет похожих снежинок, что он всю жизнь и доказывал своими фотографиями, оставив людям уникальную коллекцию для основания «Музея Снежинок». На основе фоторабот Уилсона Бентли написано много диссертаций и научных статей на тему кристаллизации воды и общих принципах этого природного красивого чуда.
Конечно же будут, ведь снеговые пушки – это единственный способ борьбы с бесснежьем и высокой температурой. Даже если представить, что перед Олимпиадой выпадет достаточное для проведения соревнований количество снега, то нет никакой гарантии, что он не растает, ведь по прогнозу синоптиков, температура в Красной Поляне может достигать до +15 градусов, и лишь ночью опускаться до 0 градусов, между прочим одним из условий при котором работают снеговые пушки.
Также стоит заметить, что искусственный снег по своим характеристикам уступает естественному, а значит, результаты спортсменов несколько ухудшаться.
Ваш город находится на севере Казахстана, в глубине материка, далеко от морей и океанов, следовательно, климат там континентальный, поэтому сезонные изменения возможны только тогда, когда когда в прилегающих к нему регионах тоже наступит весна.
Сейчас, уже в конце осени 2016, мы знаем, что весна в 2016 году сильно задержалась во многих регионах России и стран СНГ. Это обусловлено тем, что имеют место сезонные колебания наступления времен года. Год на год не приходится. Они могут весьма значительными — до месяца.
В отдельные годы весна приходит рано, но бывает что и сильно опаздывает. Нужно просто набраться терпения, весна обязательно настанет. Поздняя весна к сожалению быстрее проходит, ее сроки короче. Приходится уступать место лету, которое, кстати, в этом году было жарким и солнечным.
Источник
Каким образом снег отражает больше 50% света?
Обращаюсь к физикам и наверное математикам. Некоторое время назад заинтересовался вопросом,каким образом в поверхности отражается больше половины света.Вот к примеру снег(соль,целлюлоза,мел и пр.), каждый отдельный кристалл прозрачный, под прямым углом поверхность большинства диэлектриков отражает не больше 2-3% света, остальное идет внутрь кристалла и преломляется, идет в следующий кристалл и т.д. Таким образом свет рассеивается в толщине материала. Но в результате рассеивания света, по «каким-то» причинам, к поверхности возвращается до 90% процентов света. Почему не срабатывает нормальное распределение и в реальности происходит как на схеме 1, а не на схеме 2 ?
Вот еще наглядный пример стеклошарики.
Найдены возможные дубликаты
Споры о науке
140 постов 1.2K подписчиков
Правила сообщества
Уважайте оппонентов и аргументируйте свои доводы. Ссылки на соответствующую литературу приветствуются.
Попрошу прочитать определение когерентности. Очень прошу.
Я вот тоже никак не догоню, как ежики трахаются и не колятся?
А когда ежиха не хочет, они становятся жестче))))
Ёж ежиху на спину ложит и сверху на неё ложится
Гуглите угол Брюстера, это предельно кратко.
Преломление на границе двух сред.
Не надо путать, надо открыть учебник, либо гугл. Нет времени писать, речь идёт о преломлении света на границе двух сред с различной оптической плотностью. Один предельный случай — угол Брюстера, другой — полное внутреннее отражение, оба случая описываются в эффекте Брюстера.
Как выпускник МФТИ изобретает снег, магию и говорящую воду для мультиков Disney
«Афиша Daily» выяснила, как молодой ученый Алексей Стомахин сделал карьеру в студии Disney, зачем мультипликаторам знать сложную физику и решать дифференциальные уравнения.
Как попасть со скамьи МФТИ в кресло студии Disney
Презентация инструмента для создания снега, использованного в мультфильме «Холодное сердце»
Меня тянуло к математике еще со школы. Я учился в 57-й в Малом Знаменском переулке. Сначала математика шла хорошо, потом что-то не очень. В итоге решил пойти в МФТИ на физику. Когда учеба стала уходить в более прикладные вещи — программирование, инженерию, — меня снова потянуло в математику. Доучившись до бакалавра в 2009 году, я стал искать программы, где возможно совмещать математику и физику. Параллельно я занимался компьютерной графикой — рендерингом картинок, 3D-моделированием, но скорее как хобби. В итоге я подал в разные институты в США, где есть интердисциплинарные программы. Получилось так, что я поступил в UCLA (Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе) на факультет математики. Здесь много профессоров занимаются применением математики к реальным вещам. Сначала я пошел к профессорше, которая занималась статистикой. Поработал с полицейским департаментом в Лос-Анджелесе. Мы даже помогали раскрывать преступления: у них была куча статистики по преступлениям, нам нужно было ее анализировать и предсказывать, где случится следующее. В общем, позанимавшись этим, я понял, что мне хочется что-то более значимое, то, что будет видно, что можно представить визуально.
В тот же год я посмотрел мультик «Рапунцель», и он меня сильно впечатлил. Я увидел, сколько там математики. Тогда я пришел к университетскому профессору, который частично консультировал Disney — занимался вычислительной физикой, и начал работать с ним. Я стал моделировать физические системы, решать дифференциальные уравнения численными методами. Потом попал на практику в Disney. В первое лето успешно прошел мой первый интерншип, и меня позвали второй раз. Кстати, недавно именно то, чем я занимался четыре-пять лет назад, попало в мультик «Зверополис». Шкурки и мускулы персонажей делали с помощью той штуки, которую я программировал, когда был интерном.
Однажды я случайно узнал от моего научного руководителя, что на студии нужно сделать снег для «Холодного сердца» и требуются люди. Меня пригласили заняться им. В итоге снег получился довольно успешным, и, собственно, этот проект стал основой для моей диссертации PhD. После чего меня позвали в штат, где я и работаю до сих пор.
Кадр из мультфильма «Моана»
Зачем мультфильмам Disney столько сложной математики
Двадцать лет лет назад куча аниматоров все рисовала от руки — каждый кадр карандашом. Появлялись, конечно, всякие хитрые методы, потом проникали компьютеры, планшеты. Но сейчас требования к качеству сильно возросли: хочется 3D, хочется больше погружения с точки зрения зрителя, хочется, чтобы человек верил в то, что все происходит вокруг него. Нужен определенный уровень реализма. Персонажей, конечно, до сих пор анимируют по отдельности, создают им мимику, двигают практически вручную из кадра в кадр — и это очень тяжелая работа. Но среда, в которой они обитают, их одежда, волосы и прочее — это руками не подвигаешь. У персонажа может быть тысячи и сотни тысяч волосинок. А если взять, например, воду, то там еще больше деталей. Ни один человек просто не сможет все это прорисовать. Такие вещи приходится обсчитывать компьютерам. Есть законы физики, которые описывают движение разных вещей: воды, снега, волос, одежды — всего чего угодно. Есть художники, которые задают начальные условия: допустим, есть вода и скалы, и они сталкиваются. Эти данные отправляются в программу, которая на их основе решает соответствующее дифференциальное уравнение и все обсчитывает. Это довольно типичная задача численных методов математики.
Кадр из мультфильма «Зверополис»
Как происходит разработка проекта
Перед запуском мультика в продакшен у режиссеров уже есть свое видение. Они приходят к нам и говорят — нужно сделать, допустим, снег. Причем со снегом все просто, не нужно объяснять, как он выглядит (если, конечно, это не люди из Южной Калифорнии). Мы начинаем смотреть вокруг, не было ли каких-то разработок в этой области. Когда мы делали снег, выяснилось, что про него практически нет данных. Тогда мы сделали ресерч, выписали список вещей, которые хотим получить: снег должен слипаться, рассыпаться и т. д. Для более волшебных эффектов все сложнее. Мы начинаем выписывать характеристики того, что мы хотим нарисовать, а затем пытаемся подобрать уравнения, придумываем численные методы.
Хани Лемон и ее оружие, созданное тем же инструментом, что и снег в «Холодном сердце»
Тот инструмент для снега теперь мы используем начиная с «Холодного сердца» в каждом мультике: и в «Зверополисе», и в «Моане». Если изменить характеристики уравнения, то вместо снега мы можем получить лаву и много чего другого. Допустим, в «Городе героев» у Хани Лемон были бомбы, раскидывающие такую липкую штуку. Липкая штука тоже была сделана с помощью того же инструмента. Мы активно публикуем свои результаты и статьи по теме. То есть любой может их прочитать и спрограммировать что-то подобное. Но сама программа — это собственность компании, поэтому она не распространяется.
Каково работать в студии Disney и как найти взаимопонимание с художниками
Кадр из мультфильма «Моана»
Я не знаю, насколько уместно сравнить наш офис с Диснейлендом, но здесь здорово. Как заходишь в студию, сразу видишь всех этих персонажей на стенах, и со всех сторон атмосфера правильная. На работу ходить нравится. В принципе, я программист, но я не отправляю свои программы каким-то людям, которых я никогда не увижу. Все наши потребители — художники, которые сидят с нами под одной крышей. Процесс взаимодействия с ними происходит каждый день, это здорово. Мне очень нравится общение с ними. Это люди совершенно с другим складом ума и подходом к искусству. Они свои нужды описывают в довольно абстрактных терминах, и для меня это выглядит как размахивание руками. Но это все надо как-то взять, преобразовать в нечто формальное, математическое и заставить работать.
Кадр из мультфильма «Город героев»
Например, в «Городе героев» есть армия из целого миллиона маленьких роботов. Когда мы пришли на встречу с режиссерами в первый раз, у них было много зарисовок и комментариев о том, как эти роботы должны взаимодействовать. С одной стороны, они должны вести себя как колония муравьев, как большой организм, а с другой — они не хотели органического движения. Они показывали картинки печатных плат и хотели, чтобы роботы строились определенным образом. То есть у нас был набор из десяти разных абстрактных характеристик. И вот ты берешь и пытаешься это осознать и представить, какая физика может лежать в их основе.
Были задачи попроще, например, с водой в «Моане». Саму воду сделать просто, уже кучу лет назад были написаны все уравнения. Но в «Моане» океан живой. И хотелось, чтобы эта вода не просто плескалась «по физике», а чтобы какая-то штука вылезала из воды и разговаривала. С одной стороны, штука должна выглядеть как физическая, с другой — она должна быть нужной формы и двигаться как надо. Это очень тонкий баланс.
Технологии или история — что первично
У нас в студии на первом месте задумка режиссера. Есть задача рассказать историю, а то, как технологии помогут этому или нет, — уже зависит от нас. При этом у нас есть определенные наработки. Мы знаем, что мы можем сделать, а что нет, чтобы супервайзеры могли оценить возможности.
Но с точки зрения индустрии ситуация чуть иная. Когда разрабатывается какая-то технология и по ней публикуются результаты, эти новые спецэффекты постепенно мигрируют в коммерческие продукты, в Maya и Houdini, на рынке появляются новые пакеты с набором спецэффектов. А потом эти технологии получают более широкое распространение.
В Disney мы комбинируем коммерческие продукты и свои разработки. Например, существуют хорошие готовые решения для создания одежды и волос. И иногда их вполне достаточно, и вовсе не обязательно разрабатывать что-то свое. Тем более что это довольно накладно. Свои инструменты мы используем, только если они превосходят доступные на рынке.
Где проходит граница между реализмом и сказочностью
С точки зрения индустрии реализм в анимации — это всегда хорошо. Особенно если мы берем фильмы, где актеров снимают на зеленом фоне, а сзади нужно подставить что-то натуральное. Обычно в таких фильмах требования к реализму гораздо выше. Но в студии Disney фокус смещен в другую сферу. Для нас нет задачи создать реальный мир. У нас есть свои традиции, свои способы анимировать персонажей. Например, есть диснеевская принцесса, которая и не выглядит как настоящий человек. И если такого анимированного персонажа поместить в реальный мир, то возникает диссонанс. Хочется не реализма, а так называемого беливабилити — чтобы зритель верил происходящему.
Все спецэффекты должны быть стилизованы под анимацию персонажей. Например, Рапунцель бегает не как человек, у нее движения немножко более резкие. Поэтому когда на нее надели платье, смоделированное по всем физическим законам, во время бега юбка перелетала через голову. Соответственно, нужно было создать вокруг нее силовые поля, которые эту юбку удерживали. Или, допустим, взять эпизод в «Моане», где дельфины прыгают перед лодкой. Лодка плыла нормально и была более-менее физическая. А вот дельфины по задумке двигались со скоростью 100 миль в час, и когда они врезались в воду, получался всплеск как от пушечного ядра. Поэтому стояла задача добавить воде вязкости. То есть они практически ныряли в подобие глицерина. Или же там есть момент, когда перед Моаной расходится океан. Обычная вода такого сделать не может, и приходилось экспериментировать с гравитационным полем.
Но все равно многое приходится доделывать, скажем так, от руки. Все компьютеру доверить нельзя. Будет здорово, если появится какая-то автоматическая программа, которая сможет анимировать персонажа или, например, старить его. Сейчас развивается содействие аниматорам с помощью каких-то новых технологий, в том числе и с помощью машинного обучения. Но это уже не по моей специальности.
Источник
