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大氣窗口
鎖定
- 中文名
- 大氣窗口
- 外文名
- atmospheric window
- 通 過
- 大氣層
- 方 式
- 較少被反射、吸收和散射
- 中紅外波段
- 3.5~5.5um
大氣窗口基本介紹
太陽光在穿過大氣層時,會受到大氣層對太陽光的吸收和散射影響,因而使透過大氣層的太陽光能量受到衰減。但是大氣層對太陽光的吸收和散射影響隨太陽光的波長而變化。
大氣窗口吸收和反射
穿透大氣的一些波段
大氣窗口(atmospheric window)
大氣窗口分類
大氣窗口光學窗口
可見光波長約300~700nm。波長短於300nm的天體紫外輻射,在地面上幾乎觀測不到,因為200~300nm的紫外輻射被大氣中的臭氧層吸收,只能穿透到約50公里高度處;100~200nm的遠紫外輻射被氧分子吸收,只能到達約100公里的高度;而大氣中的氧原子、氧分子、氮原子、氮分子則吸收了波長短於100nm的輻射。300~700nm的輻射受到的選擇吸收很小,主要因大氣散射而減弱。
大氣窗口紅外窗口
水汽分子是紅外輻射的主要吸收體。較強的水汽吸收帶位於0.71~0.735μ(微米),0.81~0.84μ,0.89~0.99μ,1.07~1.20μ,1.3~1.5μ,1.7~2.0μ,2.4~3.3μ,4.8~8.0μ。在13.5~17μ處出現二氧化碳的吸收帶。這些吸收帶間的空隙形成一些紅外窗口。其中最寬的紅外窗口在8~13μ處(9.5μ附近有臭氧的吸收帶)。17~22μ是半透明窗口。22μ以後直到1毫米波長處,由於水汽的嚴重吸收,對地面的觀測者來説完全不透明。但在海拔高、空氣乾燥的地方,24.5~42μ的輻射透過率達30~60%。在海拔3.5公里高度處,能觀測到330~380μ、420~490μ、580~670μ(透過率約30%)的輻射,也能觀測到670~780μ(約70%)和800~910μ(約85%)的輻射。
大氣窗口射電窗口
常用大氣窗口
由於大氣對電磁波散射和吸收等因素的影響,使一部分波段的太陽輻射在大氣層中的透過率很小或根本無法通過。電磁波輻射在大氣傳輸中透過率較高的波段稱為大氣窗口。為了利用地面目標反射或輻射的電磁波信息成像,遙感中對地物特性進行探測的電磁波“通道”應選擇在大氣窗口內。目前在遙感中使用的一些大氣窗口為:
1、0.3~1.155μm,包括部分紫外光、全部可見光和部分近紅外,即紫外、可見光、近紅外波段。這一波段是攝影成像的最佳波段,也是許多衞星遙感器掃描成像的常用波段。比如,Landsat衞星的TM的1~4波段;SPOT衞星的HRV波段等。其中:0.3~0.4μm,透過率約為70%;0.4~0.7μm,透過率大於95%;0.7~1.1μm,透過率約為80%。
2、1.4~1.9μm,近紅外窗口,透過率為60%~95%,其中1.55~1.75μm透過率較高。該波段在白天日照條件好的時候掃描成像常用這些波段。比如,TM的5、7b波段等用以探測植物含水量以及雲、雪或用於地質製圖等。
3、2.0~2.5μm,近紅外窗口,透過率約80%。
4、3.5~5.0μm,中紅外窗口,透過率為60%~70%。該波段物體的熱輻射較強。這一區間除了地面物體反射太陽輻射外,地面物體自身也有長波輻射。比如,NOVV衞星的AVHRR遙感器用3.55~3.93μm探測海面温度,獲得晝夜雲圖。
6、1.0~1.8mm,微波窗口,透過率約35%~40%。
7、2.0~5.0mm,微波窗口,透過率約50%~70%。