Застосування дистанційного зондування. 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Застосування дистанційного зондування.



 

1. Поширення електромагнітного випромінювання крізь атмосферу

Електромагнітне випромінювання під час проходження крізь атмосферу зазнає поглинання та розсіювання. Крім того, теплове випромінювання й розсіювання з інших напрямків роблять свій внесок у випромінювання, що реєструється. Отже, вплив атмосфери на електромагнітне випромінювання, що несе інформацію про об’єкт навколишнього середовища, має бути обмеженим.

 

Поширення γ - випромінювання. На інтенсивність γ-випромінювання, що проходить через атмосферу на систему реєстрації, впливає вологість ґрунту. Збільшення вологості зумовлює послаблення цього випромінювання.

 

Поширення випромінювання видимої та близької інфрачервоної областей спектра. У видимому діапазоні основним фактором ослаблення оптичного випромінювання є молекули та аерозолі атмосфери.

 

Основними молекулами атмосфери, здатними поглинати оптичне випромінювання, є водяна пара, двоокис вуглецю, озон, кисень, оксид вуглецю, метан і оксиди азоту. Поглинання відбувається за переходів між коливальними та обертальними рівнями. Крім того, молекули основних компонентів атмосфери - азоту й кисню - внаслідок своєї симетричної структури позбавлені електричного дипольного моменту і не беруть участі в процесі поглинання.

 

За відсутності опадів атмосфера містить дисперговані тверді та рідкі частинки (льоду, пилу, ароматичних та органічних речовин, біологічних матеріалів), що мають розміри від кількох молекул до 40 мкм. Такі колоїдні системи, в яких газ (у даному випадку - повітря) містить дисперговані частинки, називають аерозолями.

 

Під час взаємодії оптичного випромінювання з середовищем, внутрішня структура якого неоднорідна, має місце розсіювання випромінювання. Цей процес супроводжується поширенням частини випромінювання в напрямку, що відрізняється від напрямку поширення випромінювання, яке падає. Характер розсіювання оптичного випромінювання залежить від співвідношення між розмірами частинок середовища, які розсіюються, та довжиною світлової хвилі λ. Звичайно в атмосфері середньої прозорості розсіювання на аерозолях домінує, якщо довжина оптичного випромінювання перевищує 0,5 мкм.

 

Розсіювання Релея виникає за зміщення зв’язаних електронів під впливом електричного поля, що падає на молекулу. Це поле сприяє утворенню диполя, який коливається і посилає електромагнітне випромінювання такої ж частоти. Розсіювання Релея характеризується тим, що інтенсивність розсіяного випромінювання змінюється залежно від четвертого ступеня довжини світлової хвилі. Саме такою залежністю можна пояснити природний блакитний колір неба, який отримується за відбивання сонячного світла від частинок пилу й водяної пари, присутніх в атмосфері. У видимій області спектра є істотна залежність інтенсивності розсіяного випромінювання від довжини хвилі; розсіювання Релея відбувається при d < 0,05λ. В області λ > 1 мкм цим типом розсіювання можна знехтувати.

 

Розсіювання Мі відбувається на частинках великих розмірів (d > λ) і супроводжується виникненням інтерференції світла, що призводить до появи інтерференційної картини і істотної зміни діаграми кутового розподілу розсіяного світла.

 

Розсіювання Дебая відповідає проміжному випадку між двома попередніми типами розсіювання - Релея і Мі (0,05 λ < d < λ).

 

В інфрачервоній області спектра проходження електромагнітного випромінювання обмежене вікнами прозорості атмосфери (λ < 1,1 мкм; 1,2 мкм < λ < 1,3 мкм; 1,5 мкм < λ < 1,7 мкм; 2,0 мкм < λ < 2,3 мкм).

 

Таким чином, проходження оптичного випромінювання через атмосферу характеризується процесами його поглинання та розсіювання атмосферними молекулами й аерозолями. Під час проходження через атмосферу оптичне випромінювання зазнає ослаблення, що визначається за законом Бера.

 

Поширення надвисокочастотного (НВЧ) випромінювання. Використання НВЧ області дає можливість спостерігати за земною поверхнею через хмари та опади. Спостереження у вікнах прозорості до 40 ГГц та в інтервалі 80…100 ГГц дають змогу оцінювати з супутників опади.



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-01-19; просмотров: 184; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 44.201.64.238 (0.039 с.)