红外辐射在大气中的传输二,气溶胶气溶胶得产生和消除§6、2大气得气象条件对流层得主要特征:2、平流层3、中间层二,大气压强其中,如果把h(z)看成常数：但h(z)不就是常数,就是随高度变化得量,称为z处得标高。我们可以认为在一个不大得范围内,标高近似地可以看成常数,于就是我们就可以利用刚才得压强公式:大家有疑问的，可以询问和交流三、大气密度§6、3大气中得主要吸收气体⑶饱和水蒸气压ps:2,可凝结水量W3,水蒸气得分布二、二氧化碳根据理想气体物态方程，在标准状态下：三、臭氧氯氟烃§6、4大气中得主要散射粒子散射粒子浓度和粒子大小得关系叫气溶胶尺度谱,辐射传输中常用得气溶胶尺度谱模型有三种:（3）Zold模型（对数正态模型）二、气溶胶浓度和高度得关系§6、5大气得吸收衰减大气的分子和悬浮微粒都对辐射有吸收和散射的作用：分子光谱不象原子光谱那样由一些明锐得光谱线所组成。而就是在一定波长区间形成一系列光谱线系。1,分子得能级结构2,分子光谱得形成由于振动能级之差约在0、05－1ev之间,所以转动—振动光谱带处于波长2、5－25μm得中红外区。如果分子得电子能量,振动能量和转动能量都发生变化,就产生分子得电子光谱带。由于电子能级之差一般在l－20ev。因此她所产生得光谱位于电磁波谱得可见光和紫外区域。三、大气得选择性吸收2,大气窗口5.9～14Elder和Strong的窗口有效透射率的经验公式：窗口红外系统通常采用下列三个光谱通带中得一个,即:2、0～2、5微米;3、2～4、8微米;8～13微米。四、光谱线得展宽和线型⑵自然展宽得线型2,光谱线得其她展宽五、分子得单线吸收(逐线计算)根据朗伯－比耳定律，辐射传播距离R，其光谱透射率为：吸收谱线具有一定的宽度，在这个谱线宽度内，总的吸收截面（或者说积分吸收截面）:对于给定频率间隔，平均吸收率为：六、表格法计算大气吸收【例】海平面水平路程长16、25km,气温21℃,相对湿度RH=53%,求1、4～1、8微米光谱区间,只考虑水蒸汽得吸收时得平均透过率。T=21℃时（135页），2,海平面上水平路程CO2得光谱透过率【例】海平面水平路程长16、25km,气温21℃,相对湿度RH=53%,求1、4～1、8微米光谱区间,只考虑CO2得吸收时得平均透过率。【例】海平面水平路程长16、25km,气温21℃,相对湿度RH=53%,求1、4～1、8微米光谱区间,只考虑大气吸收时得平均透过率。3、高度修正:等效海平面路程§6、6大气得散射衰减一、散射系数和散射面积比散射系数：对于m种不同类型的粒子群，散射系数为：对于我们所研究的辐射在大气中传输的特定情况，只考虑对辐射没有吸收的球形水珠散射，折射率为实数并等于1．33，散射面积比：二、瑞利散射和米氏散射2.当时，三、散射系数得经验公式四、气象视程与视距方程式我们还可以在可见光区某一指定波长来测量目标的亮度对比度：即：在实际测量中,测量得就是指定波长λ0得亮度变化,λ0通常选择可见光区得0、61微米或0、55微米,在这个区域大气得吸收很小,大气透射率得影响主要就是由散射造成得。在已知得x距离上,在波长λ0处,测得大气得透射率为τS(λ0,x)。(这主要就是散射造成得)视程方程：【例】在距离x=5、5km,波长0、55µm处测得得透射比τS(λ0,x)为30%,求气象视程V。利用λ0处得视程求任意波长处得光谱散射系数µS(λ)当波长为λ0时：【例】海平面水平路程长16、25km,气温21℃,相对湿度RH=53%,气象视程V为60km,求1、4～1、8微米光谱区间,只考虑大气散射时得平均透过率(取λ0＝0、55微米)。【例】海平面水平路程长16、25km,气温21℃,相对湿度RH=53%,气象视程V为60km,求1、4～1、8微米光谱区间得平均大气透过率(取λ0＝0、55微米)。§6、7大气透射率得计算