Альбедо подстилающей поверхности

Глава заканчивается кратким введением в теорию оптического зондирования системы атмосфера — подстилающая поверхность. Для схемы касательного зондирования выводится интегральное уравнение относительно функции распределения величины по поверхности и обсуждается алгоритм его численного решения. Интересно при этом заметить, что для нахождения указанного распределения в принципе может быть выведено несколько подобных уравнений, отличающихся своими ядрами и соответствующих различным семействам линий визирования (то же самое геометрическим схемам). В результате оказывается возможной постановка задачи о выборе наилучшей схемы зондирования альбедо подстилающей поверхности при прочих равных условиях. Имеется в виду выбор того интегрального уравнения, которое лучше обусловлено относительно искомого распределения и, следовательно, в меньшей степени зависит от ошибок оптических измерений и принятых априорных допущений. [c.149]

Учет альбедо подстилающей поверхности в методе касательного зондирования [c.201]

Обозначим альбедо подстилающей поверхности через со(Р), где точка Q лежит на поверхности (рис. 3.11). Поскольку со(Р) 0 всюду на поверхности, то эта функция является новым распределением в теории обратных задач атмосферной оптики. Без [c.201]

В заключение несколько замечаний относительно тех абсолютных значений, которые может принимать альбедо подстилающей поверхности в реальных ситуациях. Для водной поверхности величина со(Р) находится в среднем на уровне 0,06. Для суши соответствующие значения несколько выше (0,1—0,3). Для снежных покровов со (С) достигает значения порядка 0,8. В двух последних случаях наблюдается существенная спектральная зависимость отражения солнечной радиации от земной поверхности. Очевидно, что малые значения функции o)(Q) еще в большей степени способствуют сходимости вычислительных схем обработки экспериментальных данных, построенных по принципу последовательных приближений. [c.205]

Вывод интегрального уравнения для определения альбедо подстилающей поверхности [c.205]

В пределах данного раздела постараемся дать строгую математическую формулировку обратной оптической задачи, решением которой являлось бы распределение оз(Р). Речь идет о возможности определения альбедо подстилающей поверхности в рамках теории касательного зондирования атмосферы, а следовательно, о новых информационных возможностях этого оптического метода. Смысл нижеследующих аналитических построений состоит в выводе интегрального уравнения вида [c.205]

В пределах настоящего раздела мы ограничились выводом интегрального уравнения для определения альбедо подстилающей поверхности по данным светорассеяния в атмосфере и построили алгоритмическую схему соответствующих вычислений, требуемых для его численного обращения. Расчетный анализ эффективности решений этой обратной атмосферно-оптической задачи и опреде--ление оптимальных рабочих характеристик соответствующего измерительного комплекса, состоящего из лидаров и орбитальных фотометров, требуют разработки программного обеспечения и проведения численного моделирования. Решение перечисленных прикладных задач выходит за рамки настоящей работы. [c.214]

Введение в теорию обратных задач оптики атмосферы спектрального альбедо подстилающей поверхности сод(Х,/) заметно их усложняет и требует большего информационного обеспечения и более сложных вычислительных схем обработки данных. Вместе с тем это полностью себя оправдывает с практической точки зрения. Действительно, оптику атмосферы навряд ли можно описать адекватно, без учета той компоненты солнечного света, которая обусловлена отражением от поверхности. Этого же требует раз- [c.214]

Рассмотрение обратных задач теории переноса для сферической геометрии, когда альбедо подстилающей поверхности меняется по пространственным координатам, естественно, выходит за рамки настоящей работы. Уместно также заметить, что в задачах оптического мониторинга земной поверхности предпочтительней исходить из теории однократного рассеяния, а затем использовать [c.221]

Здесь коэффициент пропорциональности С может быть получен из теоретических расчетов [17] летом, когда подстилающая поверхность представляет собой растительный покров, он равен 0,4, зимой 1,2, а при произвольных альбедо д определяется из приближенного соотношения С = 0,133+1,33 . Для оценки в других точках небосвода можно считать, что эти составляющие яркости для элементарного объема не зависят от высоты. Тогда, учитывая ослабление яркости от каждого элемента объема до наблюдателя и интегрируя вдоль направления визирования (аналогично тому, как получены формулы (6.8)), имеем [c.184]

Вывод интегрального уравнения (3.79а) и его дискретного аналога (3.86) можно рассматривать в качестве основы для создания методики дистанционного определения спектрального альбедо (i Q(Kyl) подстилающей поверхности по данным спектральных фотометрических измерений с орбитальных станций. Нет необходимости говорить о практической важности знания поля (о (Х,/) для решения атмосферно-оптических задач. Можно указать в качестве примера на проблему изучения взаимосвязи полей оптических и метеорологических параметров, на которой подробнее остановимся нике. Очевидно, что вывод исходных функциональных уравнений в теории оптического зондирования сам по себе не решает всех вопросов создания эффективных в практическом отношении методик дистанционного определения физических парамет- [c.211]

Влияние стратосферного аэрозоля на потоки коротковолновой (до 2,5 мкм) и длинноволновой солнечной радиации исследовано наиболее детально. Результаты этих исследований показывают, что эффект потепления или выхолаживания атмосферы за счет стратосферного аэрозольного слоя зависит от альбедо подстилающей поверхности, от зенитного угла Солнца, широты и поглощающих свойств аэрозоля. В частности, из расчетов, приведенных в работе [39], следует, что при альбедо подстилающей поверхности Л=0,1 и зенитном угле Солнца 0о=15° возрастание концентрации аэрозоля приводит к росту коротковолновой отраженной радиации (эффекту выхолаживания) если вероятность выживания кванта Л>0,88. Наоборот, при этих же условиях количество уходящей коротковолновой радиации уменьшается, если Л<0,88. При высоком альбедо поверхности (например, Л = 0,9) имеет место эффект потепления независимо от поглощающих свойств аэрозоля. Расчеты Лютера [41] показали, что аэрозольный слой с оптической толщей 0,109 приводит к увеличению поглощенной в стратосфере коротковолновой радиации вдвое. При меньших оптических толщах изменение лучистого притока тепла примерно линейно зависит от содержания аэрозоля. [c.143]

Теории оптического мониторинга рассеивающей компоненты атмосферы, осуществляемого комплексом оптических средств,, включающим, в частности, наземные либо бортовые лидары,, а также спектральные фотометры, измеряющие интенсивности рассеянного солнечного света в различных направлениях, посвящена третья глава монографии. В основе аналитических и соответственно алгоритмических построений так же, как и ранее, лежат оптические операторы и их матричные аналоги. Выводятся основные операторные уравнения теории оптического мониторинга,, в котором определяющую роль играет метод касательного зондирования и его геометрическая орбитальная схема. Дается дальнейшее развитие метода корректирующих функций, который ранее был введен в теорию обратных задач светорассеяния при построении методик интерпретации локационных данных. Изложение материала сопровождается примерами численного анализа свойств основных операторов перехода, используемых в вычислительных схемах обработки оптической информации. В заключительном разделе главы изложены основы теории оптического мониторинга системы атмосфера — подстилающая поверхность. Выведено интегральное уравнение для определения спектрального альбедо подстилающей поверхности и дан анализ его основных свойств. Указанные выше результаты получены в предположении однократногсь рассеяния излучения в атмосфере. Следует заметить, что по ряду причин в монографию не вошли обратные задачи для уравнения [c.10]

НЫХ схем интерпретации соответствующими алгоритмами для учета фона многократного рассеяния не существует. Конечно, большинство публикаций по расчету интенсивности рассеянного солнечного света в земной атмосфере относятся к простейшим вариантам, а именно когда о)д(/)=соп81 на земной поверхности. Подобные модели не всегда могут быть использованы в задачах оптического мониторинга, особенно когда речь идет о зондировании системы атмосфера — подстилающая поверхность, поэтому для обратных задач в форме интегрального уравнения (3.72) в общее уравнение переноса, записанного для атмосферы в целом, должно вводиться двумерное распределение (Од(/1,/2), характеризующее альбедо подстилающей поверхности в координатных линиях 1 и /2 на поверхности сферы радиуса г. Вся исходная информация об оптическах характеристиках атмосферы и альбедо подстилающей поверхности для расчета корректирующих поправок на основе решения соответствующей прямой задачи переноса имеется в нашем распоряжении. [c.222]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...