Процессы отражения, рассеяния и поглощения солнечной энергии в атмосфере и на поверхности Земли (хотя в лекциях это назвали влиянием атмосферы)

Определение дистанционного зондирования. Виды дистанционного зондирования

Дистанционное зондирование – это получение информации об объекте по данным измерений, сделанных на расстоянии от объекта, т.е. без прямого контакта с ним.

Основные способы применения: получение информации о: состоянии окружающей среды, землепользовании, изучение растительных и животных сообществ, оценка урожайности сельскохозяйственных культур, оценка последствий стихийных бедствий, состояния почв, водоемов, атмосферы, экологическая ситуация и т.д.

Физические основы дистанционного зондирования

Основными признаками различных объектов, которые могут изучаться дистанционно, являются их спектральные отражательные свойства.

При дистанционном зондировании земли из космоса в основном используются оптический диапазон электромагнитных волн.

0,1 УФ 0,38 Синий 0,5 Зеленый 0,6 Красный 0,76 Ближний ИК 1 Ср. ИК 3,5 Дальн. ИК 10
С 0,76 – тепловые, 0,38-0,76 – видимый диапазон. (всё в мкм).

Атмосфера является доминирующим фильтром отраженных и собственных излучений природных объектов, определяющих возможности регистрации их энергетических показателей на борту космического аппарата.

Для дистанционного зондирования наиболее важным естественным источником электромагнитного излучения является солнце, которое испускает излучение в широком диапазоне длин волн.

Процессы отражения, рассеяния и поглощения солнечной энергии в атмосфере и на поверхности Земли (хотя в лекциях это назвали влиянием атмосферы)

Космические съемки производят с высоты более 100 км, таким образом, съемки ведутся через всю толщу атмосферы, поэтому её параметры существенно влияют на качество снимков.

Рассмотрим схему процессов поглощения, отражения и пропускания солнечных лучей в атмосфере Земли.

Рисунок: (1) солнце, поток солнечной энергии à
(12) – космическая съемочная система
Частица à. (2) – поглощение света водой, газами и прочими частицами, находящимися в атмосфере.
Частица à(ß.à) (3) – рассеивание солнечной энергии в атмосферу
ß(6)à - свечение атмосферы, когда рассеивание идет в каком-то одном слое.
(10) облако: поглощает, отражает, отражает диффузно, пропускает
(11) самолеты (съемочная аппаратура на аэроносителе)
Часть энергии дошла до поверхности, (4) – зеркальное отражение (например от воды)
либо (5) – отразился во все стороны, диффузное отражение
(7) поглощение солнечной энергии поверхностью земли
(8) теплоотдача s^s^s
(9) из глубины s^s^s собственное тепловое излучение земли
--поверхность--\__вода___/---

Влияние облачности представляет наибольшие помехи для съемки в оптическом диапазоне. В каждый момент времени облачность закрывает более 50% поверхности земного шара. Но, статистика показывает, что облачность над какой-либо точкой поверхности сохраняется не более 3-5 суток.

Поглощение лучей атмосферой (2) происходит и при отсутствии облачности. Это поглощение избирательное и зависит от длины волны излучения.

«Окна прозрачности» – это участки спектра, в которых излучение не поглощается атмосферой. Основных – 4.

1. lambda: 0,4-0,9 мкм – видимый и немного инфракрасного

2. 1,5-1,8

3. 2,0-2,4

4. 8,0-10,0 – тепловой диапазон

Рассеивание лучей атмосферой особенно сильно проявляется в голубой и синей частей спектра.

Свечение атмосферы (6) – это явление, обусловленное рассеиванием части лучей, проходящих через какой-либо слой атмосферы.

Поиск по сайту: