廣州地理信息：大氣對太陽輻射的影響

　　1、大氣的吸收作用

　　太陽輻射通過大氣層時(shí)，大氣層中某些成分對太陽輻射產(chǎn)生選擇性的吸收，

　　即把部分太陽輻射能轉(zhuǎn)換為本身內(nèi)能，使溫度升高。

　　由于各種氣體及固體雜質(zhì)對太陽輻射波長的吸收特性不同，

　　使有些波段通過大氣層到達(dá)地面，而另一些波段則被吸收不能到達(dá)地面。

　　因此，造成了許多波段的大氣吸收帶，吸收太陽輻射的主要成分有：

　　O2、O3、H2O、CO2和塵埃，另外，

　　由于大氣對紫外線有強(qiáng)烈的吸收作用，

　　因此，現(xiàn)階段遙感技術(shù)的研究中很少用到紫外線波段。

　　2、大氣的散射作用

　　大氣中各種成分對太陽輻射吸收有明顯特點(diǎn)：

　　吸收帶主要位于太陽輻射的紫外和紅外區(qū)，而對可見光區(qū)透過率較高。

　　但當(dāng)大氣中含有大量云、霧、小水滴時(shí)，由于大氣散射使得可見光區(qū)透過率降低。

　　大氣散射使部分輻射能改變輻射方向，干擾了傳感器的接收，降低了遙感數(shù)據(jù)的質(zhì)量，

　　造成影像的模糊，影響遙感影像的判讀。

　　根據(jù)輻射的波長與散射微粒的大小之間的關(guān)系，散射作用可分為以下三種：

　　(1)瑞利散射。

　　當(dāng)微粒的直徑比輻射波長小得多時(shí)，發(fā)生的散射稱為瑞利散射，也叫分子散射。

　　由于散射系數(shù)與波長的四次方成反比，當(dāng)波長大于1um時(shí)，瑞利散射基本上可以忽略不計(jì)，

　　因此紅外線、微波可以不考慮瑞利散射的影響。

　　但對可見光來說，由于波長較短,瑞利散射影響較大。

　　如睛朗天空呈碧藍(lán)色，就是由于大氣中的氣體分子把被長較短的藍(lán)光散射到天空中的緣故。

　　(2)米氏散射。

　　當(dāng)微粒的直徑與輻射光的波長接近時(shí),稱為米氏散射。

　　它是由大氣中氣溶膠所引起的散射。

　　由于大氣中云、霧等懸浮粒子的大小與0.76 pm的紅外線的波長整不多，

　　因此，云、霧對紅外線的米氏散射是不可忽視的，潮得天氣時(shí)，米氏散射的影響較大。

　　(3)非選擇性散射。

　　當(dāng)微粒的直徑比波長大得多時(shí)，發(fā)生的散射稱為非選擇性散射。

　　如大氣中的水滴、霧、煙、塵埃等氣溶膠對太陽輻射，常常出現(xiàn)這種散射，

　　常見到的云或霧都是由比較大的水滴組成的，

　　云或霧之所以看起來是白色，是因?yàn)樗鼘Ω鞣N波長的可見光散射均是相同的。

　　對近紅外、中紅外波段來說,所以屬非選擇性散射，這種散射將使傳感器接收到的信號(hào)嚴(yán)重衰減。

　　綜上所述，太陽輻射的衰減 主嬰是由于收射造成的，散射衰政的類型與強(qiáng)羽主要和波長密切相關(guān)。

　　在可見光和近紅外波段，主要是瑙利散射，當(dāng)波長超過1 pm時(shí)，

　　可忽略瑙利散射的影響,米氏散射對近紫外直到紅外波段的影響都存在，

　　因此，在短波中瑞利散射與米氏散射相當(dāng)。

　　但在當(dāng)波長大于0, 5 pm時(shí)，米氏散射超過了瑞利散射的影響，

　　在微波波段由于波長比云中小雨滴的直徑還妥大.所以小雨滴對微波波段收射是屬于瑞利散射。

　　因此，微波有極強(qiáng)的穿透云層的作力而紅外輻射穿透云層的能力雖然不如微波，

　　但比可見光的穿透能力高10倍以上。



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