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比輻射率

鎖定
物體表面單位面積上輻射出的輻通量與同温度下黑體輻射出的輻通量的比值。
中文名
比輻射率
外文名
emissivity
相關術語
輻射傳輸
學科分支
大氣物理學
相關定律
斯蒂芬—玻爾茲曼定律

比輻射率概念

實際物體的比輻射率定義為:物體的輻射出射度與相同温度相同波長下絕對黑體的輻射出射度的比值。表徵了實際物體的熱輻射與黑體熱輻射的接近程度。是影響地表温度的重要基本因素之一 [1] 

比輻射率影響因素

比輻射率隨物質的介電常數、表面粗糙度、温度、波長、觀測方向等條件的不同而變化,其值介於0~1之間。一般來説,其可概括為地物類型(粗糙度)、温度、(隨所測定的輻射能)波長三者的函數,並隨所測定的輻射能波長、觀測角度等條件的變化而變化。
地表比輻射率一般在0.85~0.99之間,在8~12μm波段,比輻射率每變化0.01,地表温度的差別大約可達2K。
比輻射率是反映物體熱輻射性質的一個重要參數:
物體在温度 T,波長λ處的輻射出射度 M1(T,λ)與同温度,同波長下的黑體輻射出射度 M2(T,λ)的比值。

比輻射率計算

1)根據可見光和近紅外光譜信息來估計;
2)根據熱紅外光譜儀裏最小比輻射率與最大比輻射率之差的統計關係來確定;
3)在假定比輻射率不變或與温度無關的熱紅外波譜指數不變的條件下,利用多時相數據來確定;
4)Monte-Carlo 模型。

比輻射率在多種衞星遙感數據反演中的應用

比輻射率是反映物體熱輻射性質的一個重要參數,與物質的結構、成份、表面特性、温度以及電磁波發射方向、波長 (頻率) 等因素有關。求地表比輻射率的方法主要有差值法、獨立温度光譜指數法 (T IS I) 和 NDVI 門檻值法 (NDV ITHM) 等方法。地球表面不同區域的地表結構雖然很複雜,但從衞星像元的尺度來看,主要由水面、植被和裸土 3 種地物類型構成, 故利用覃志豪等人 NDVI 門檻值法來估算地表比輻射率。而由於 AVHRR (NOAA 氣象衞星是近極地、與太陽同步的衞星)數據分辨率較低,根據 Van de Griend 等人的經驗公式確定 [2] 
參考資料
  • 1.    盛裴軒, 毛節泰 李建國,等.大氣物理學:北京大學出版社,2003
  • 2.    陳渭民.衞星氣象學:氣象出版社,2003