大氣的散射作用

關(guān)于大氣的散射作用第1頁，講稿共9頁，2023年5月2日，星期三課前預(yù)習(xí)：什么是散射？散射對(duì)遙感圖像有哪些的影響？輻射在傳播過程中遇到的小微粒而使傳播方向改變，并向各個(gè)方向散開，稱為散射。散射使原傳播方向的輻射強(qiáng)度減弱，而增加向其他各方向的輻射。盡管強(qiáng)度不大，但從遙感數(shù)據(jù)角度分析，太陽輻射照在地面又反射到傳感器的過程中，兩次通過大氣，在照射地面時(shí)，由于散射增加了漫入射的成分，使反射的輻射成分有所改變。返回傳感器時(shí)，由于散射增加了漫入射的成分，使反射的輻射成分有所改變。返回傳感器時(shí)，除反射光外還增加了散射光進(jìn)入傳感器。通過二次影響增加了信號(hào)中的噪音成分，造成遙感圖像的質(zhì)量下降。第2頁，講稿共9頁，2023年5月2日，星期三大氣散射的三種情況：瑞利散射d<<λ1米氏散射d≈λ2無選擇性散射d>>λ3第3頁，講稿共9頁，2023年5月2日，星期三三種散射作用瑞利散射：當(dāng)微粒的直徑比輻射波長小得多時(shí)的散射稱為瑞利散射。散射率與波長的四次方成反比，因此，瑞利散射的強(qiáng)度隨著波長變短而迅速增大。紫外線是紅光散射的30倍，0.4微米的藍(lán)光是4微米紅外線散射的1萬倍。瑞利散射對(duì)可見光的影響較大，對(duì)紅外輻射的影響很小，對(duì)微波的影響可以不計(jì)。多波段中不使用藍(lán)紫光的原因。第4頁，講稿共9頁，2023年5月2日，星期三瑞利散射與波長的關(guān)系第5頁，講稿共9頁，2023年5月2日，星期三顏色紅橙黃黃綠青蘭紫紫外線波長0.70.620.570.530.470.40.3散射率11.62.23.34.95.430.0第6頁，講稿共9頁，2023年5月2日，星期三無云的晴天，天空為什么呈現(xiàn)藍(lán)色？朝霞和夕陽為什么都偏橘紅色？第7頁，講稿共9頁，2023年5月2日，星期三米氏散射：當(dāng)微粒的直徑與輻射波長差不多時(shí)的大氣散射。云、霧的粒子大小與紅外線的波長接近，所以云霧對(duì)對(duì)紅外線的米氏散射不可忽視。無選擇性散射：當(dāng)微粒的直徑比輻射波長大得多時(shí)所發(fā)生的散射。符合無選擇性散射條件的波段中，任何波段的散射強(qiáng)度相同。水滴、霧、塵埃、煙等氣溶膠常常產(chǎn)生非選擇性散射。第8頁，講稿共9頁，2023年5月2日，星期三問答題：1、云霧為什么通常呈現(xiàn)白色？答：云、粒子直徑雖然與紅外線波長接近，但相比可見光波段，云霧中水滴的粒子直徑就比波長大很多，因而對(duì)可見光中各個(gè)波長的光散射強(qiáng)度相同，所以人們看到云霧呈白色。2、什么被稱為具有穿云透霧的能力？答：微波。因?yàn)閷?duì)于微波來說，微波波長比粒子的直徑大得多，則又屬于瑞利散射的類型，散射強(qiáng)度與波長的四次方成反比，波長越長散