Transmisión, Emisión y Reflexión

Inés Velasco

Espectro óptico

ESPECTRO DE TRANSMISIÓN EN LA ATMÓSFERA

(en el rango del espectro electromágnetico más usado en SR)

� Ventanas atmosféricas, (en blanco), se ubican los canales o bandas para observación de la superficie, y en las zonas opacas para observar los gases que componen la atmósfera.� La atmósfera es relativamente transparente, pero no absolutamentetransparente en las ventanas y las más importantes están en: VIS, 3.7µm, 8.2 - 12.5µm, 2 - 4 mm y > 6 mm.

Inés Velasco

�Espectro de emisión de la tierra y su atmósfera medido desde el NIMBUS-4, InfraRed InterferometerSpectrometer (IRIS) entre los 7 y 20 µm.

�Radiancia milliWatts /m2 cm–1 sr.

�Curvas de la función de Planck para varias T de cuerpo negro en líneas punteadas.

�Este rango espectral cubre un importante dominio usado para obtener sondeos atmosféricos:

- la banda de absorción del CO2centrada en 672 cm-1 (15 µm),

- la región de la ventana entre 1050

y 770 cm– 1 (aproxi. entre 9.5 y 13

µm), y

- la banda de absorción del ozono

en alrededor de 1040 cm-1 (9.6 µm).

Sahara Desert

Mediterranean

Antarctic

Inés Velasco

REFLEXIÓN

� La reflectividad de las superficies depende del:

a) Tipo de superficie

b) Estado de la superficie y de

c) La longitud de onda (λ) de la radiación incidente.

y puede variar desde tan sólo 5% hasta un 90%.

� La radiación reflejada, particularmente:

la radiación solar reflejada y la radiación en la región de las microondas,

son muy importantes para los análisis de las superficies usando los datos provistos por los satélites.

� La cantidad para la reflexión más frecuentemente usada es el Albedo (A)

A = M/E [ % ] (20)

Inés Velasco

Tipos de reflexión

. a) Especular, b) Difusa, c) Reflector de esquina y d) Volumétrica

Lambertiana o isotrópica o difusa, refleja uniformemente en todas las direcciones.

Especular, es como un espejo. Las superficies de agua son de este tipo excepto que debido a su rugosidad la reflexión solar es más borrosa y grande que el sol (sun glint o sun glitter).

Inés Velasco

70 - 9035 - 6520 - 3525 - 40

Nieve y hieloFresca, secaAntigua, húmedaEn suelo de bosquesHielo sobre el mar

10 - 2020 - 3010 - 1515 - 25

VegetaciónVerde, cortaSecaBosques de coníferasBosques de hojas caducas

5 - 1520 - 3520 - 3030 - 40

5 - 1015 - 35

Suelos desnudos HúmedoSecoArena húmedaArena secaAsfaltoCemento

< 1010 - 305 - 10

10 - 20

AguaÁngulo solar < 50 gradosÁngulo solar > 50 gradosCalma - vientos suavesVientos fuertes

Albedo (%)Tipo de superficie

Tabla de Albedos para varios tipos de superficie

integrados sobre todas las λ del espectro solar

Albedos medios para varios tipos de nube medidos desde un satélite, integrados sobre todas las λ del espectro solar

92867469686460423632

29

Cumulonimbus grandes y espesosCumulonimbus pequeños, tope estimado a 6 kmCirrostratus espesos con nubes bajas y precipitaciónCumulus y stratocumulus (MCO*) sobre el continenteStratocumulus (MCO*) sobre el continenteStratus espesos sobre océanoStratocumulus en calles, sobre el océanoStratus delgados sobre el océanoCirrus sobre el continenteCirrostratus sobre el continente

Cumulus de buen tiempo (MCO*) sobre el continente

Albedo (%)Tipo de nube

* MCO cobertura nubosa > 80%

Inés Velasco

Inés Velasco

Las cantidades que definen el albedo dependen de la

longitud de onda y pueden así integrarse sobre un rango de

longitudes de onda, lo que es de interés para las mediciones

con satélite ⇒ Albedo monoespectral bidireccional

Aλ = Mrλ/Eiλ

Inés Velasco

Reflectancia espectral observada de distintos tipos de blancos (firmas)

Inés Velasco

Reflectividad de distintas superficies en función de la longitud de onda

Inés Velasco

Espectro de reflectancia de nieve compuesta por:

a) Cristales de 0,075 mm de diámetro,

b) Cristales de 0.5 mm de diámetro.

Variación del albedo con el ángulo cenital solar y para distintas cantidades de cielo cubierto, sobre superficies de agua.

The sun reflects (sun glint) in the ocean near Somalia30/03/2005 RGB B3B2B0 –

Las 4 bandas para los productos de vegetación de los satélites Spot 4 y Spot 5 son:• B0 (blue: 0.43 – 0.47 µm),• B2 (red: 0.61 – 0.68 µm),• B3 (near infrared: 0.79 – 0.89 µm),• MIR (mid short-wave infrared: 1.58 – 1.75 µm) Resolución 1165m x 1165m

“By courtesy of the VEGETATION Programme, produced by VITO"

Reflexión del sol sobre el mar de Arabia 03/04/2010RGB B3B2B0