遙感物理大氣20063liu(編輯修改稿)
2025-02-03 10:05 本頁面
【文章內容簡介】 煙塵等； ?氣溶膠是影響遙感圖像質量的重要因素 ， 是遙感圖像校正的必須輸入的參數 。 1． 海洋大氣氣溶膠遙感反演 （ 以 MODIS對流層氣溶膠遙感反演為例 ） 基本思路是以查找表 （ Look up table） 方法為基礎 ， 即根據氣溶膠和地表參數先完成輻射傳輸計算 ， 然后將觀測的光譜輻射與查找表中事先計算的輻射值對比 ， 直至得到最佳擬合 。 （ 1） 氣溶膠模式 最常用的大氣氣溶膠分類方法是根據氣溶膠粒子的尺度分類。whitby(1978)認為可以用一組對數正態(tài)函數求和表征實際的氣溶膠粒子譜分布，每一個函數代表一個物理或化學過程。他建議用三個模式分別表征：①直徑小于 , 由氣態(tài)物質自發(fā)核化生成的核模式粒子（nuclei）；②直徑在 至 之間，由凝聚和云中過程形成的累積模式粒子 (accumulation)；③直徑大于 ，產生于地球表面的粗模式粒子 (coarse)。 通常用多模式對數正態(tài)函數模擬氣溶膠分布 。 其中每一個模式可表示為 其中 N是粒子數密度 （ cm3） , 是粒子半徑 （ μm ） ， 是lgr的標準差 。 由于核模式粒子太小 ， 不能由散射光探測到 ， 所以不予考慮 ，則取 k=2。 下表分別給出了兩個模式 （ 下面分別稱為小模式和大模式 ）的參數 — 中值半徑 ， 標準差和折射指數 。 lnrlnrm ln(10) 小模式的譜分布參數 氣溶膠模式 中值半徑 標準差 折射指數 SA — SB — SC — SD — SE — 大模式的譜分布參數 氣溶膠模式 中值半徑 標準差 折射指數 LA — LB — LC — LD — LE — LF — （ 2） 物理過程 衛(wèi)星信號包含大氣與地表反射兩部分信息 ， 對于海洋氣溶膠遙感反演 ， 選用 Ahmad和 Fraser(1982)的輻射傳輸模式計算生成查找表 。該模式包括大氣中分子和氣溶膠粒子的多次散射和地表陽光反射的角度分布 ， 并考慮光的偏振 。 在海面 ， 表面反射率由海浪的鏡面反射 （ 耀斑 ） 和水面的朗伯體反射組成 ， 海面的這種朗伯體反射由海洋水色和泡沫反射決定 。 （ 3） 查找表的生成 針對 MODIS光譜通道 ， 計算衛(wèi)星觀測輻射 ， 生成查找表 ， 用于反演每一種模式氣溶膠的參數 。 對于每一種氣溶膠模式 ， 考慮幾個氣溶膠總含量 ， 由 波長的光學厚度來描述 ； 計算 15個天頂觀測角 ， ， 間隔為 ； 15個相對方位角 ， ， 間隔為 ； 7個太陽入射天頂角 ， 。 （ 4） 算法的思路 把衛(wèi)星觀測的總輻射表示為 其中 和 分別為對應小模式和大模式粒子的輻射值 ， 是大小模式之間的比值 。 反演的目標就是得到與觀測數據擬合最好的小模式與與大模式之間的比值和粒子尺度 。 同時 550μm 波長的光學厚度是反演的一個副產品 ， 定義 其中 和 分別是每 j通道的觀測和計算輻射值 。 海洋氣溶膠反演通常采用從 555到 2130nm的 6個通道。使得 達到最小值所對應的氣溶膠模
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