Как известно, слоистообразные облака неоднородны в вертикальном направлении. Однако ранее при определении радиационных и оптических характеристик слоистообразных облаков они рассматривались как однородные образования. Определение вертикальной структуры слоистообразных облаков представляет большой интерес с точки зрения исследования их физических характеристик и формирующих их процессов [9-11]. Кроме того, было обнаружено, что атмосферные аэрозоли, в том числе и антропогенного происхождения, аккумулируются главным образом в облаках нижнего яруса, причем их распределение в облаке меняется с высотой [9,12]. Поэтому вертикальный профиль оптических параметров представляет интерес и с точки зрения выявления особенностей загрязнений атмосферы.

Рисунок 7.3. Спектральные значения объемного коэффициента рассеяния в слоях облака между уровнями измерений, полученные из экспериментов 6 – (а) и 7 – (б); цифры у кривых указывают номер слоя: а) 1– слой 4,1-3км; 2 – 3-1,6км; 3 – 1,6-0,6км; 4 – 0,6-0,05км; в) 1 – слой 1,4-1,3км, 2 – 1,3-1,2км, 3 – 1,2-1,1км, 4 – 1,1-0,9км, 5 – 0,9-0,8км.

Формулы (6.1.3) – (6.1.5) и (6.1.24) и (6.1.25), полученные для интерпретации результатов измерений внутри облачного слоя и многослойной облачности, применяются к данным радиационных самолетных измерений, проведенным в слоистообразной облачности 24.09.1972 и 20.04.1985 над Ладожским озером (эксперименты 6 и 7) и описанным в разделе 3.4 (табл. 3.2). В экспериментах измерялись спектральные значения полусферических потоков рассеянной солнечной радиации над, внутри на одном или нескольких уровнях и под облаком. Условия проведения экспериментов следующие:

эксперимент 6: наблюдалась двухслойная облачность, измерения проводились над верхним слоем на высоте 4,1км, внутри него на высоте 3км, между слоями облачности на высоте 1,6км, внутри нижнего слоя на высоте 0,6км и под нижним слоем на высоте 0,05км, причем данные были обработаны для спектрального диапазона 0,45– 0,85мкм;
эксперимент 7: измерения проводились в облачном слое c высотой верхней границы 1,4км, и нижней границы – 0,9км, высоты уровней измерений – 1,4км, 1,3км, 1,2км, 1,1км, 0,9км и 0,8км. в спектральном диапазоне 0,35– 0,95мкм (табл. 1.3 Приложения 1 и рис. 3.19).

Рисунок 7.4. Спектральные значения объемного коэффициента поглощения в слоях облака между уровнями измерений, полученные из экспериментов 6 – (а) и 7 – (б); цифры указывают номер слоя: а) 1– слой 4,1-3км; 2 – 3-1,6км; 3 – 1,6-0,6км; 4 – 0,6-0,05км; в) 1 – слой 1,4-1,3км, 2 – 1,3-1,2км, 3 – 1,2-1,1км, 4 – 1,1-0,9км, 5 – 0,9-0,8км.

Результаты восстановления оптической толщины  _i облачных слоев и альбедо однократного рассеяния _0,i из данных самолетных экспериментов 6 и 7 приведены в табл. 1.13 и 1.14 Приложения 1. Спектральные зависимости значений объемных коэффициентов рассеяния _i и поглощения _i показаны на рис. 7.3 , 7.4 [13-14].

Погрешности восстановления значений оптических параметров внутри облачного слоя выше, чем при рассмотрении всего облака в целом. Погрешности различны для разных длин волн, так как они зависят от значений ₀. Оценка погрешностей в среднем по спектру дает значение 10% для величины _0,i и 15% для величин _i, _i  и _i. Вертикальные профили объемных коэффициентов рассеяния и поглощения , полученные по данным экспериментов 6 и 7 показаны на рис. 7.5 и 7.6 [15,16].

Рисунок 7.5. Вертикальные профили объемного коэффициента рассеяния для длины волны =0,55 мкм, полученные по результатам самолетных экспериментов 6 и 7.

Рисунок 7.6. Вертикальные профили объемного коэффициента поглощения, полученные по результатам экспериментов 6 и 7 для отдельных длин волн, указанных на рисунке.