Отличие излучательных способностей открытой морской поверхности, однолетнего и многолетнего морских льдов служит основой СВЧ-радиометрического дистанционного зондирования полярных ледовых районов в глобальном масштабе. Например, наблюдения с помощью картирующего радиометра ЕSМR (19.35 ГГц) со спутника Nimbus-5., проводившиеся в течение зимы 1973 г., показали, что можно отличать многолетние льды центральной части Северного Ледовитого океана (яркостные температуры от 209 Кдо 223 К) от покрывавших южные участки океана однолетних льдов, имеющих более высокую яркостную температуру. К лету большая часть морских льдов окраинной зоны океана растаяла, и изображения радиометра ЕSМR показали заметную разницу.
с) Яркостная температура суши. Излучательная способность открытой почвы сильно зависит от шероховатости поверхности и влажности грунта, так же как и от параметров наблюдения - длины волны, угла наблюдения и поляризации. Изменения влажности почвы существенно влияют на её яркостную температуру в нижней части СВЧ -спектра (например, на частоте 1.4 ГГц). Сильная зависимость излучательной способности почв от содержания в них влаги связана с существенным различием диэлектрической проницаемости воды (~80) и сухой почвы (~3-4). С ростом влажности почвы значение её диэлектрической проницаемости может достигать 20 и более, приводя к изменению излучательной способности на частоте 1.4 ГГц от 0.95 (сухая почва с объёмным содержанием влаги менее 0. 1 г/см3) до 0.6 (почва с содержанием влаги более 0.3 г/см3).
Несмотря на высокую чувствительность излучательной способности почвы к её влажности, дистанционное СВЧ-зондирование влажности почвы затруднено мешающими факторами шероховатости поверхности и растительного покрова, также влияющими на яркостную температуру. Например, радиометр L-диапазона, наблюдающий в направлении надира равномерно увлажненное (0,34 г/см) поле без растительности, даёт значение излучательной способности 0.55 при среднеквадратичной высоте шероховатостей почвы 4 см и значение 0.7 - при высоте 0.8 см. излучательная способность суши, покрытой растительностью, определяется тремя факторами: I) излучением подстилающей почвы, ослабленным слоем растительности, 2) восходящим излучением самого слоя растительности; 3) нисходящим излучением растительного слоя, отраженным подстилающей поверхностью почвы и ослабленным в нем самом. Поэтому присутствие растительности снижает чувствительность СВЧ-радиометрического метода к влажности почвы. В L-диапазоне, например, ухудшение чувствительности к влажности почвы по сравнению с открытой почвой может составлять 15-60% для посевов сельскохозяйственных культур и трав и примерно 80% для леса.
d). Яркостная температура снега. Излучательная способность покрытой снегом почвы в общем случае зависит от диэлектрической проницаемости подстилающей замерзшей почвы (~3), а также толщины снега, его водного эквивалента и распределения в нем жидкой воды. Зависимость сильнее проявляется в Х-диапазоне и на более высоких частотах. С увеличением водного эквивалента слоя сухого снега (полной массы воды, образующейся при таянии столба снега) его яркостная температура уменьшается. Однако в случае мокрого снега даже небольшое увеличение количества жидкой воды (влажности снега) приводит к возрастанию яркостной температуры из-за объёмного рассеяния.
Рассмотрим основные факторы, оказывающие воздействие на излучение в микроволновом диапазоне.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.