大气消光
大气消光
atmospheric extinction
天体辐射穿过大气到达地面后强度减弱和颜色变化的现象。产生大气消光主要有两个原因[1]：一是大气中各种分子和原子吸收辐射，使辐射能转变为其他形式的能量；二是大气中的气体分子、尘埃和水滴等质点将来自某方向的辐射散射到四面八方，从而减弱了天体辐射的强度。大气消光与大气的成分、辐射的波长和辐射穿过大气的厚度有关。通常蓝光所受的消光作用比红光严重，辐射穿过大气层的厚度增加，消光作用也加剧。因此，天体的天顶距越大，大气消光影响越大。地面天文测光的结果要作大气消光改正，从而得到天体辐射的真实情况。大气中各种分子和原子吸收辐射，使辐射能转变为其他形式的能量。大气中的气体分子、尘埃和水滴等质点将来自某方向的辐射散射到四面八方，因而减弱了天体辐射强度。空气分子散射量反比于辐射波长的4次方；尘埃、水滴等的散射量大致与波长的1.3次方成反比。因此，大气消光与大气的成分、辐射的波长以及辐射穿过大气的厚度有关。例如，天体的天顶距愈大，消光作用就愈严重。对同一颗星，当它在地平附近时，可比它在天顶时暗3个星等。大气对蓝、白星的消光比对红星的消光作用更大。
按照消光理论可以推得用星等表示的消光公式为：m(z)=m0+kF(z)。式中m(z)为天体在天顶距z处的大气内星等；m0为天体的大气外星等；k为消光因子；F(z)为天顶距等于z的方向上大气光学厚度和天顶方向大气光学厚度之比，称为大气质量。当z<75°时，大气层可近似看作平面平行层，F(z)≈sec z。天顶距再大时，必须考虑大气层弯曲和大气折射的影响。消光因子k是波长的函数，也决定于大气中的物理条件，所以它因时因地而异。为了对地面光度测量的结果作大气消光改正，必须在不同天顶距时观测同一天体的大气内星等。根据消光公式，用作图法或最小二乘法求出消光因子k。如果对待测星和比较星在天顶距相同时进行较差测量，所得结果就不必再作消光改正。