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，大氣層中某些成分對太陽輻射產生選擇性的吸收，

　　即把部分太陽輻射能轉換為本身內能，使溫度升高。

　　由于各種氣體及固體雜質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地面，而另一些波段則被吸收不能到達地面。

　　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烈的吸收作用，

　　因此，現階段遙感技術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：

　　吸收帶主要位于太陽輻射的紫外和紅外區，而對可見光區透過率較高。

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

　　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，降低了遙感數據的質量，

　　造成影像的模糊，影響遙感影像的判讀。

　　根據輻射的波長與散射微粒的大小之間的關系，散射作用可分為以下三種：

　　(1)瑞利散射。

　　當微粒的直徑比輻射波長小得多時，發生的散射稱為瑞利散射，也叫分子散射。

　　由于散射系數與波長的四次方成反比，當波長大于1um時，瑞利散射基本上可以忽略不計，

　　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。

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

　　(2)米氏散射。

　　當微粒的直徑與輻射光的波長接近時,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，米氏散射的影響較大。

　　(3)非選擇性散射。

　　當微粒的直徑比波長大得多時，發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，是因為它對各種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嚴重衰減。

　　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羽主要和波長密切相關。

　　在可見光和近紅外波段，主要是瑙利散射，當波長超過1 pm時，

　　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。

　　但在當波長大于0, 5 pm時，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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