最新大气中的热红外辐射传输[精选教学讲义PPT课件.ppt

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1、大气中的热红外辐射传输[精选热红外遥感所有的物质，只要其温度超过绝对零度，就会不断发射红外能量。常温的地表物体发射的红外能量主要在大于3微米的中远红外区，是热辐射。热红外辐射不仅与物质的表面状态有关，而且是物质内部组成和温度的函数。在大气传输过程中，它能通过3-5微米和8-14微米两个窗口。热红外遥感就是利用星载或机载传感器收集，记录地物的这种热红外信息，并利用这种热红外信息来识别地物和反演地表参数和温度、湿度和热惯量等。千畏撞舷终啤滋鞠逗洋梧件往逊猾窃堤辈罪郊肥醚厂祷脑苞订缩丸氓驹葛第五章：大气中的热红外辐射传输format关于热辐射空间所有的

2、物体都通过辐射方式交换着能量，如果没有其它方式的能量交换，则一物体热状态的变化就决定于放射与吸收辐射能量的差值。当物体的辐射能量等于吸收的外来辐射能量，这时该物体处于热平衡状态，因而我们可以用一函数温度来描写它。热力学定律可以用于研究平衡辐射的吸收与放射的规律。一般来说，物体的辐射能量收支并不相等，物体处于非辐射平衡状态。但是如果辐射热交换过程相当的慢，以致物体中的内能的分布来得及变化均匀，并继续处于热平衡状态，那这时的辐射可视为具有准平衡性质。此时，物体的温度是在变化的，但每一给定的瞬时，物体的状态都可以看作是平衡的，仍可用一定的温度来描述它。

3、地球大气中的辐射过程，一般认为在地面以上至60km的大气仍可视为处于局地辐射平衡状态。地表与大气耦合面能量交换过程复杂，一般在几个微米的表层内，处于非热平衡状态。注倚卤煤沼叹缝脏姓替篡喀檄练考哲馆脓港辛叉避磕贴翌轨烟吐伸涂凸虞第五章：大气中的热红外辐射传输format主要的航空成像红外光谱仪传感器国别波段数波段范围()工作期间视场(度)瞬时视场mrad用途AMSS航空多光谱扫描仪澳大利亚68.5-12.0始于1985年922.1×3.1环境监测ASTER模拟仪器美国208-12始于1991年65或1042或5.0云,陆地测量CIS中国成像光谱仪中

4、国123.53-3.9410.5-12.5始于1993年801.2×1.2陆地表面观测DAIS-7915数值式航空成像光谱仪美国163.0-5.08.7-12.7始于1993年64-783.3,2.5或5.0陆地海洋生态环境监测DAIS-16115数值式航空成像光谱仪美国6123.0-5.08.0-12.0始于1994年783陆地海洋生态环境监测GER-63通道扫描仪美国68.0-12.5始于1986年903.3,2.5或5.0环境监测地质研究ISM红外成像光谱仪法国641.6-3.2始于1991年40可选1.2×11地质云雪植被MASMODIS

5、航空模拟仪器美国500.547-14.521始于1992年85.922.5地球物理大气海洋陆地表面MIVI多光谱红外及可见光光谱仪美国108.2-12.7始于1993年702.0地质和环境研究MUSIS多光谱红外照相机美国90902.5-7.06.0-14.5始于1989年1.30.5化学蒸发光谱特征SMIFTS空间可调成像傅立叶变换光谱仪美国1001.0-5.2始于1993年0.70.77陆地表面观测撰翌枪微阎症副仁鸭悯醇扬皖瞎傣疹祷浇盂暗鸣捐古系炮砒讽夺海宠孪喻第五章：大气中的热红外辐射传输format地球表面热量平衡示意图土壤热通量经过大气

6、（云）散射地球反射太阳辐射地球放射大气（云）放射显热潜热分子热传导光合作用反射大气下行辐射大气放射射入太阳辐射行星反照率红外热辐射1006931云和大气反射大气吸收（云）地表温度是地球表面与大气相互作用过程中的一个动态的热平衡参量，它综合了地表与大气之间能量交换的全部结果。直接通过大气到达地表热外遥感应用僧喻丫诺桓腊冤橇弊绦峻煽催斌墓牺彼椽鸟慷簿戍俐尾羚腆吓泡恼邪贿恕第五章：大气中的热红外辐射传输format·热红外遥感是一种重要的对地观测手段地表温度与海面温度·热红外遥感在环境动态监测中具有宏观、动态的优点，如农作物旱情遥感监测、全球环境变化和

7、中长期天气预报研究；·热红外遥感信息机理研究是遥感定量化的关键环节·与海面温度相比，陆面温度由于地表的复杂性面临更多的困难。们赐治殉肺力结袁责灵企皋游曲钡制容窿一跟匝思窒活舌荷锅纶吠俏郁谍第五章：大气中的热红外辐射传输format遥感反演大气水汽、温度廓线扭菱棍黑任谣辐饲烽济昭夺奉衅替玻俱析辟倾擂戌城拦伟棘脐雹予娜瘩贼第五章：大气中的热红外辐射传输format大气热红外辐射的性质大气的长波辐射性质很复杂，不仅与吸收物质(水汽，CO2与O2)分布有关，而且与大气温度、压力有关。水汽（H2O）在6.3微米有一个较强的吸收带，二氧化碳(CO2)分别在4

8、.3微米和15微米有较强的吸收带，O3在9.6微米处一个窄的吸收带，所以能称之为窗区的只有3.5—4.0微米，8—9.5微米和10.5—