Dispersia atmosferică

Pe lângă faptul că este absorbită sau transmisă, radiația electromagnetică poate fi, de asemenea, reflectată sau dispersată de particulele din atmosferă. Dispersia reprezintă redirecționarea energiei electromagnetice de către particulele în suspensie din atmosferă. Tipul și cantitatea de împrăștiere care se produce depind de dimensiunea particulelor și de lungimea de undă a energiei. Există trei tipuri principale de împrăștiere care au un impact asupra radiației solare primite:

• Dispersia Rayleigh
• Dispersia Mie
• Dispersia neselectivă

Dispersia Rayleigh

Dispersia Rayleigh apare atunci când radiația (lumina) interacționează cu moleculele și particulele din atmosferă care au un diametru mai mic decât lungimea de undă a radiației primite. Lungimile de undă mai scurte sunt împrăștiate mai ușor decât lungimile de undă mai mari. Lumina cu lungimi de undă mai scurte (cum ar fi lumina vizibilă albastră și violetă) este împrăștiată de particule mici care includ NO2 și O2. Deoarece lumina albastră se află la capătul lungimii de undă scurte a spectrului vizibil, aceasta este mai puternic dispersată în atmosferă decât lumina roșie cu lungime de undă mai mare. Dispersia Rayleigh este responsabilă pentru culoarea albastră a cerului. Dispersia Rayleigh poate produce, de asemenea, ceață în imagini. În fotografiile aeriene se folosesc filtre speciale pentru a filtra împrăștierea luminii albastre pentru a reduce ceața. În imaginile digitale există diferite tehnici folosite pentru a minimiza impactul împrăștierii Rayleigh.

La răsăritul și apusul soarelui, lumina solară care intră parcurge o distanță mai mare (lungimea drumului) prin atmosferă. Traiectoria mai lungă duce la împrăștierea lungimilor de undă scurte (albastre) care este atât de completă încât vedem doar lungimile de undă mai lungi ale luminii, cele roșii și portocalii. În absența particulelor și a împrăștierii, cerul ar părea negru.

Sursa imaginii: Principles of Remote Sensing (Tempfli et al.)

Dispersie Mie

Dispersia Mie apare atunci când lungimea de undă a radiației electromagnetice are o dimensiune similară cu cea a particulelor atmosferice. În general, împrăștierea Mie influențează radiațiile de la UV apropiat până la părțile de infraroșu mediu ale spectrului. Dispersia Mie apare mai ales în părțile inferioare ale atmosferei, unde particulele de dimensiuni mai mari sunt mai abundente, și domină atunci când norii sunt acoperiți. Polenul, praful și smogul sunt cauze majore ale împrăștierii mie. Dispersia Mie produce o ceață generală în imagini.

Dispersia neselectivă

Dispersia neselectivă apare atunci când diametrul particulelor din atmosferă este mult mai mare decât lungimea de undă a radiației. Dispersia neselectivă este cauzată în principal de picăturile de apă din atmosferă. Împrăștierea neselectivă împrăștie toate radiațiile în mod egal în porțiunile vizibile și infraroșii ale spectrului – de unde și termenul de neselectivă. În lungimile de undă vizibile, lumina este împrăștiată uniform, de aceea ceața și norii par albi.Deoarece norii împrăștie toate lungimile de undă ale luminii, aceasta înseamnă că norii blochează cea mai mare parte a energiei care ajunge la suprafața Pământului. Acest lucru poate îngreuna interpretarea și analiza imaginilor obținute prin teledetecție în zonele predispuse la acoperire cu nori și ceață. De asemenea, norii proiectează umbre care modifică iluminarea și reflexia relativă a elementelor de suprafață. Aceasta poate fi o limitare majoră în imaginile de teledetecție.

Impact al interacțiunii atmosferice

În teledetecția este important să se înțeleagă impactul pe care îl are atmosfera asupra radiației electromagnetice. În primul rând, este esențial să se înțeleagă ferestrele atmosferice și să se poată identifica dacă un senzor poate sau nu să „vadă” prin atmosferă într-o anumită porțiune a spectrului. Deoarece atmosfera absoarbe și împrăștie radiațiile primite, deseori dorim să corectăm aceste interacțiuni. Acest proces este cunoscut sub numele de „corecție atmosferică” și este o tehnică obișnuită de procesare a imaginilor.

Pentru distracție: Apus de soare marțian

Atmosfera de pe Marte este diferită de cea de pe Pământ și are o cantitate semnificativă de particule fine în atmosferă. Acest lucru determină o împrăștiere a luminii diferită de cea pe care o vedem aici pe Pământ. Praful din atmosfera marțiană permite luminii albastre să pătrundă în atmosferă mai eficient decât lumina cu lungimi de undă mai mari. Acest lucru face ca culorile albastre din lumina mixtă venită de la Soare să rămână mai aproape de partea Soarelui de pe cer, în comparație cu împrăștierea mai largă a culorilor galben și roșu. Efectul este cel mai pronunțat în apropierea apusului de soare, când lumina provenită de la soare parcurge un traseu mai lung în atmosferă decât o face la mijlocul zilei. Acest lucru produce un apus de soare cu nuanțe albastre pe Marte.

← Înapoi

Modulul Acasă