大气的散射作用PPT课件

大气的散射作用
课前预习：
什么是散射？散射对遥感图像有哪些的影响？
辐射在传播过程中遇到的小微粒而使传播方向改变， 并向各个方向散开，称为散射。
散射使原传播方向的辐射强度减弱，而增加向其他 各方向的辐射。尽管强度不大，但从遥感数据角度 分析，太阳辐射照在地面又反射到传感器的过程中， 两次通过大气，在照射地面时，由于散射增加了漫 入射的成分，使反射的辐射成分有所改变。返回传 感器时，由于散射增加了漫入射的成分，使反射的 辐射成分有所改变。返回传感器时，除反射光外还 增加了散射光进入传感器。通过二次影响增加了信 号中的噪音成分，造成遥感图像的质量下降。
➢ 水滴、雾、尘埃、烟等气溶胶常常产生非选择 性散射。
问答题：
1、云雾为什么通常呈现白色？
答：云、粒子直径虽然与红外线波长接近，但相比可见光波 段，云雾中水滴的粒子直径就比波长大很多，因而对可见光 中各个波长的光散射强度相同，所以人们看到云雾呈白色。
2、什么被称为具有穿云透雾的能力？
答：微波。因为对于微波来说，微波波长比粒子的直 径大得多，则又属于瑞利散射的类型，散射强度与波 长的四次方成反比，波长越长散射强度越小，所以微 波可能有最小散射、最大透射，而被称为具有穿云透 雾的能力。
➢无云的晴天，天空 为什么呈现蓝色？
➢朝霞和夕阳为什么都 偏橘红色？
2. 米氏散射：当微粒的直径与辐射波长差不多时的 大气散射。
➢ 云、雾的粒子大小与红外线的波长接近，所以 云雾对对红外线的米氏散射不可忽视。
3. 无选择性散射：当微粒的直径比辐射波长大得多 时所发生的散射。符合无选择性散射条件的波段 中，任何波段的散射强度相同。
大气散射的三种情况：
瑞利散射
ห้องสมุดไป่ตู้d <<λ
米氏散射
d ≈λ
无选择性散射 d >>λ
三种散射作用
1. 瑞利散射：当微粒的直径比辐射波长小得多时的 散射称为瑞利散射。
➢ 散射率与波长的四次方成反比，因此，瑞利散射 的强度随着波长变短而迅速增大。紫外线是红光 散射的30倍，0.4微米的蓝光是4微米红外线散射 的1万倍。
➢ 瑞利散射对可见光的影响较大，对红外辐射的影 响很小，对微波的影响可以不计。
➢ 多波段中不使用蓝紫光的原因。
瑞利散射与波长的关系
颜色 波长
红 橙黄 黄 绿 青兰 紫 紫外线 0.7 0.62 0.57 0.53 0.47 0.4 0.3
散射率 1 1.6 2.2 3.3 4.9 5.4 30.0