比輻射率

物體表面單位面積上輻射出的輻通量與同溫度下黑體輻射出的輻通量的比值。

基本介紹

  • 中文名:比輻射率
  • 外文名:emissivity
  • 相關術語:輻射傳輸 
  • 學科分支:大氣物理學
  • 相關定律:史蒂芬—玻爾茲曼定律
概念,影響因素,計算,在多種衛星遙感數據反演中的套用,

概念

實際物體的比輻射率定義為:物體的輻射出射度與相同溫度相同波長下絕對黑體的輻射出射度的比值。表征了實際物體的熱輻射與黑體熱輻射的接近程度。是影響地表溫度的重要基本因素之一。

影響因素

比輻射率隨物質的介電常數、表面粗糙度、溫度、波長、觀測方向等條件的不同而變化,其值介於0~1之間。一般來說,其可概括為地物類型(粗糙度)、溫度、(隨所測定的輻射能)波長三者的函式,並隨所測定的輻射能波長、觀測角度等條件的變化而變化。
地表比輻射率一般在0.85~0.99之間,在8~12μm波段,比輻射率每變化0.01,地表溫度的差別大約可達2K。
比輻射率是反映物體熱輻射性質的一個重要參數:
物體在溫度 T,波長λ處的輻射出射度 M1(T,λ)與同溫度,同波長下的黑體輻射出射度 M2(T,λ)的比值。

計算

1)根據可見光和近紅外光譜信息來估計;
2)根據熱紅外光譜儀里最小比輻射率與最大比輻射率之差的統計關係來確定;
3)在假定比輻射率不變或與溫度無關的熱紅外波譜指數不變的條件下,利用多時相數據來確定;
4)Monte-Carlo 模型。

在多種衛星遙感數據反演中的套用

比輻射率是反映物體熱輻射性質的一個重要參數,與物質的結構、成份、表面特性、溫度以及電磁波發射方向、波長 (頻率) 等因素有關。求地表比輻射率的方法主要有差值法、獨立溫度光譜指數法 (T IS I) 和 NDVI 門檻值法 (NDV ITHM) 等方法。地球表面不同區域的地表結構雖然很複雜,但從衛星像元的尺度來看,主要由水面、植被和裸土 3 種地物類型構成, 故利用覃志豪等人 NDVI 門檻值法來估算地表比輻射率。而由於 AVHRR (NOAA 氣象衛星是近極地、與太陽同步的衛星)數據解析度較低,根據 Van de Griend 等人的經驗公式確定。

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