Собственное излучение Земли

Солнечное излучение и его отражение объектами земной поверхности

Солнце посылает на Землю очень широкий спектр электромагнитных волн, но земная атмосфера пропускает только некоторые из них в спектральном интервале от 0,3 мкм до 20 м. Основная энергия приходится на излучение с длинами волн 0,3-3 мкм, причем максимум энергии – на волны длиной 0,5 мкм.

Для объектов суши наиболее важным является отраженное излучение. Из оптических характеристик объектов земной поверхности для получения снимков наибольший интерес представляют коэффициент интегральной яр­кости, яркостный контраст, индикатриса отражения и особенно коэффициент спектральной яркости.

I класс (горные породы и почвы) характеризуется увеличением спектральных коэффициентов яркости по мере приближения к красной зоне спектра.

II класс (растительный покров) отличается характерным макси­мумом отражательной способности в зеленой (550 нм), минимумом - в красной (660 нм) и резким увеличением отражения в ближней инфракрасной зоне. Низкая отражательная способность земных расте­ний в красной зоне связана с поглощением, а ее увеличение в зеле­ной зоне - с отражением этих лучей хлорофиллом. Большие коэффици­енты яркости в инфракрасной зоне объясняются пропусканием этих лучей хлорофиллом и отражением их от внутренних тканей листа.

III класс (водные поверхности) характеризуется монотонным уменьшением отражательной способности от сине-фиолетовой к красной зоне спектра, поскольку длинноволновое излучение сильнее поглоща­ется водой.

IV класс (снежные поверхности) обладает наиболее высокими значениями коэффициентов отражения с небольшим их понижением в ближней инфракрасной зоне спектра. Это понижение резко увеличи­вается при насыщении снега водой. Близки к этому классу по ха­рактеру отражения облачные образования, которые имеют несколько узких полос поглощения в длинноволновой части спектра.

В соответствии с температурой Земли максимум энергии земного излучения приходится на инфракрас­ные лучи с длиной волны около 10 мкм. У аномально нагретых тел максимум излучения смещается на длине волн 5-7 мкм. Основная энергия уходящего излу­чения Земли приходится на волны длиной 3-30 мкм.

Для регистрации инфракрасного теплового излучения в настоя­щее время используются две области спектра: 3-5 мкм и 8-12 мкм.

Нагретые объекты излучают энергию не только в инфракрасном, но и в радиодиапазоне, хотя радиотепловое излучение по интенсивности значительно уступает инфракрасному. Радиотепловое излучение формируется определённым излучательным слоем, так называемым скин-слоем. Мощность этого слоя тем больше, чем длиннее волна излучения. Основным показателем радиотеплового излучения является радиояркостная температура Т_я, измеряемая в К˚ - произведение абсолютной температуры Т_t и коэффициента излучения æ (закон Релея-Джинса). Т_я= æ Т_t.

Дата добавления: 2014-01-04