МАТЕРИКОВЫЙ ПОКРОВ

ГИДРОСФЕРА

АТМОСФЕРА

Физической основой спутникового мониторинга малых газовых компонент (МГК) атмосферы является наличие у них спектрально локализованных полос поглощения, имеющих различную физическую природу. В ультрафиолетовой и видимой об­ластях спектра расположен ряд электронных полос поглощения, а в ИК-областях спектра на­ходятся многочисленные колебательно-вращательные и вращательные полосы поглощения. Значительная зависимость показателя поглощения спектральных линий газов от давления (с уменьшением давления уменьшается ширина линий, обусловленная столкновением молекул) способствует разделению вкладов поглощения различных МГК для верхней атмосферы.

Использование длин волн оптического диапазона в системах пассивного дистанци­онного контроля дает возможность изучать не только газовый, но и аэрозольный состав ат­мосферы.

Возможность получения информации о свойствах подстилающей поверхности (мор­ской поверхности или материковых покровов) прямо зависит от глубины проникновения электромагнитной волны в среду.

Только волны видимого диапазона способны глубоко проникать внутрь водной толщи и после рассеяния на имеющихся в ней оптических неоднородностях частично выходить обратно в атмосферу, принося информацию о гидрооптическом состоя­нии исследуемого водного бассейна. В радиодиапазоне излучение проникает под поверх­ность океана фактически только на глубину "скин-слоя", составляющего малые доли длины волны.

Тепловое состояние поверхности и приповерхностного слоя моря характеризуется прежде всего температурой. В ИК-диапазоне собственное излучение моря как нагретого тела формируется в тонком приповерхностном слое воды толщиной в доли миллиметра. Поэтому восстановленная из данных ИК-измерений температура является температурой поверхности моря.

Что касается материковых покровов, то в оптическом диапазоне индикатором их физического состояния являются только отражательные и излучательные свойства их поверхностей. Для изучения глубинных свойств почв, горных пород, ле­дяного и снежного покровов необходимо переходить в СВЧ-диапазон, где, например, для волн сантиметрового диапазона глубина проникновения составляет от долей метра до десят­ков метров.

Для получения конечных результатов дистанционного контроля необходимо не толь­ко провести радиационные измерения на ИСЗ, но и выполнить переход от радиационных из­мерений к интересующим нас физическим величинам. Такая процедура "обращения" данных измерений требует решения обратных задач атмосферной оптики. Математической основой для решения обратных задач атмосферной оптики является уравнение переноса в среде с поглощением, излучением и рассеянием.