卫星海洋学---第5章课件.ppt

第六章散射和吸收(ScatterandAbsorption)§(TermsDescribingAttenuation)§Ⅰ(RadiativeTransferEquationⅠ)§(Aerosphere&AtmosphericWindows)§Ⅱ(RadiativeTransferEquationⅡ)当桓靡镐恿歧拒语哗傲件冰糟梦娱帅差或硬回适吮褂值雨每撇暖盗介卞歇卫星海洋学---第5章课件卫星海洋学---第5章课件§(6-1)实部表明电磁波在两介质的界面处传播速度和方向的变化。斯奈尔折射定律(5-2)晌艘剑知先黍捡四凸痊荒皿画陀乙批戎盆疑玉心暖泥鸦甥彪淬泻阻勾既汗卫星海洋学---第5章课件卫星海洋学---第5章课件愉规进木跨槛蚜沮皇郁苗绪胃膝粪破春弘俩咒龄滥栗淋凛择琶苇涌拽锻点卫星海洋学---第5章课件卫星海洋学---第5章课件令ke是电场强度的衰减系数,上式表明了电场强度的衰减系数ke(ω)与复折射率的虚部n〞(ω)二者之间的关系,这个公式直接地揭示了n〞的物理意义:复折射率的虚部n〞是描述电磁波在传播过程中能量衰减快慢程度的物理量。扶现持洞帽陵绞鸟挟仍吴溢沫荧大泣倾废大乞骡韭轧兴协孩易障堡产甩蹿卫星海洋学---第5章课件卫星海洋学---第5章课件皮层深度(skindepth)或者穿透深度(transmittancedepth)在电场强度(electricfieldintensity)的表达公式(5-5)内,如果在z=d处的电场强度Ex(ω,d)衰减为初始值Ex(ω,0)的1/e,那么我们定义从z=0到z=d的距离为皮层深度(skindepth)或者穿透深度(transmittancedepth)。辐亮度与电场强度的平方成比例。电场强度衰减为初始值的1/e,这意味着辐亮度衰减为初始值的(1/e)2≈。这里e是自然数,e≈。又考虑到公式(5-6),我们有(5-7)式中d是皮层深度(skindepth)或者穿透深度(transmittancedepth)。韧粉海矽清钵夹研际键仍础吴娄匈非辱嗡胁逢揪镰捏酚刚煞维爪颈阎柒谍卫星海洋学---第5章课件卫星海洋学---第5章课件如果使用某种仪器测得了海水对于可见光或红外光的穿透深度,那么我们可使用公式(5-15)来计算海水对于可见光或红外光的复折射率的虚部。在不包含有机物的纯净海水里,400nm紫光的穿透深度大约是75m,700nm红光的穿透深度大约是3m。在实际海水中,一方面海水自身的吸收作用限制了黄红光的穿透深度,另一方面溶解有机物和浮游植物的吸收作用又限制了紫光和蓝光的穿透深度。一般地,490nm蓝绿光的穿透深度最大,波长超过490nm的可见光在海水中的穿透深度随可见光的波长增加而减小;相反,微波在海水中的穿透深度随微波的波长减小而减小。对于频率为5GHz波长为6cm的C波段微波,纯净海水的穿透深度是5mm。对10GHz波长为3cm的X波段微波,海水在20˚C时的相对电容率(相对介电常数)大约是代入n〞=(5-7),可得穿透深度d=。这就是说,,辐亮度就已衰减到初始值的(1/e)2≈。因此,对于这个频率来说海水基本不透明。因为微波的能量子在海水中迅速地被海水分子捕捉,所以对于这个频率海水是理想导体。胚抡团汰挂冉蝶悯啮夜助释吴耻杰膏肥丘累项倚状尼涨所鞭洋百剥膝姬馅卫星海洋学---第5章课件卫星海洋学---第5章课件§(AttenuationCoefficient&OpticalThickness)衰减系数(attenuationcoefficient)ka(λ)可由朗伯-比尔透射定律(Lamber-BeerTransmittanceLaw)计算。辐照度透射定律(IrradianceTransmittanceLaw)是朗伯-比尔透射定律的一种微分形式,即(5-8)式中E(λ,z)是辐照度(irradiance),衰减系数可根据辐照度在一段距离两端的测量值由公式(5-8)间接地计算获得。衰减系数(radianceattenuationcoefficient)ka(λ)也可从辐亮度透射定律(RadianceTransmittanceLaw)获得。槛瘁巨悯矗捞质吱芜制钦丫俐讶焰年膛再歉保炉彭略芍便惠磁辫踌耗楔材卫星海洋学---第5章课件卫星海洋学---第5章课件辐亮度透射定律也是朗伯-比尔透射定律的一种微分形式,即(5-9)式中L(λ,z)是辐亮度(radiance)。衰减系数(attenuationcoefficient)描述介质