广州地理信息：大气对太阳辐射的影响

　　广州地理信息：大气对太阳辐射的影响

　　1、大气的吸收作用

　　太阳辐射通过大气层时，大气层中某些成分对太阳辐射产生选择性的吸收，

　　即把部分太阳辐射能转换为本身内能，使温度升高。

　　由于各种气体及固体杂质对太阳辐射波长的吸收特性不同，

　　使有些波段通过大气层到达地面，而另一些波段则被吸收不能到达地面。

　　因此，造成了许多波段的大气吸收带，吸收太阳辐射的主要成分有：

　　O2、O3、H2O、CO2和尘埃，另外，

　　由于大气对紫外线有强烈的吸收作用，

　　因此，现阶段遥感技术的研究中很少用到紫外线波段。

　　2、大气的散射作用

　　大气中各种成分对太阳辐射吸收有明显特点：

　　吸收带主要位于太阳辐射的紫外和红外区，而对可见光区透过率较高。

　　但当大气中含有大量云、雾、小水滴时，由于大气散射使得可见光区透过率降低。

　　大气散射使部分辐射能改变辐射方向，干扰了传感器的接收，降低了遥感数据的质量，

　　造成影像的模糊，影响遥感影像的判读。

　　根据辐射的波长与散射微粒的大小之间的关系，散射作用可分为以下三种：

　　(1)瑞利散射。

　　当微粒的直径比辐射波长小得多时，发生的散射称为瑞利散射，也叫分子散射。

　　由于散射系数与波长的四次方成反比，当波长大于1um时，瑞利散射基本上可以忽略不计，

　　因此红外线、微波可以不考虑瑞利散射的影响。

　　但对可见光来说，由于波长较短,瑞利散射影响较大。

　　如睛朗天空呈碧蓝色，就是由于大气中的气体分子把被长较短的蓝光散射到天空中的缘故。

　　(2)米氏散射。

　　当微粒的直径与辐射光的波长接近时,称为米氏散射。

　　它是由大气中气溶胶所引起的散射。

　　由于大气中云、雾等悬浮粒子的大小与0.76 pm的红外线的波长整不多，

　　因此，云、雾对红外线的米氏散射是不可忽视的，潮得天气时，米氏散射的影响较大。

　　(3)非选择性散射。

　　当微粒的直径比波长大得多时，发生的散射称为非选择性散射。

　　如大气中的水滴、雾、烟、尘埃等气溶胶对太阳辐射，常常出现这种散射，

　　常见到的云或雾都是由比较大的水滴组成的，

　　云或雾之所以看起来是白色，是因为它对各种波长的可见光散射均是相同的。

　　对近红外、中红外波段来说,所以属非选择性散射，这种散射将使传感器接收到的信号严重衰减。

　　综上所述，太阳辐射的衰减 主婴是由于收射造成的，散射衰政的类型与强羽主要和波长密切相关。

　　在可见光和近红外波段，主要是瑙利散射，当波长超过1 pm时，

　　可忽略瑙利散射的影响,米氏散射对近紫外直到红外波段的影响都存在，

　　因此，在短波中瑞利散射与米氏散射相当。

　　但在当波长大于0, 5 pm时，米氏散射超过了瑞利散射的影响，

　　在微波波段由于波长比云中小雨滴的直径还妥大.所以小雨滴对微波波段收射是属于瑞利散射。

　　因此，微波有极强的穿透云层的作力而红外辐射穿透云层的能力虽然不如微波，

　　但比可见光的穿透能力高10倍以上。



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