水体辐射的传输过程有哪些?
水体辐射的传输过程有哪些?
(一)水体的吸收
水体的吸收由水体组分共同作用形成,主要是由纯水、浮游植物、悬浮物和CDOM 吸收所决定。天然水体对0.4~1.1μm电磁波的吸收明显强于大多数地物。在可见光波长小于0.6μm时,水的吸收少(相对而言)、反射率较低、大量透射。其中,水面反射率约为5%左右,并随着太阳高度角的变化呈3%~5%不等的变化;对于清水,在蓝_绿光波段反射率为4%~5%。波长0.6 um以下的红光部分反射率骤降到2%~3%,在近红外、短波红外部分几乎吸收全部入射能量,因此水体在这两个波段的反射能量很小。
(二)水体的散射
散射与反射主要出现在一定深度的水体中,称为“体散射”。水体的光谱特性主要表现为体散射而非表面反射。水色主要决定于水体中浮游生物含量(叶绿素浓度)、悬浮固体(浑浊度大小)、营养盐含量以及其他污染物、底部形态、水深等因素。入水的透射光,对于水分子和溶解性物质微粒产生瑞利散射,其峰值位于蓝光波段;对于较大的悬浮物质颗粒产生米氏散射,其峰值位于黄橙波段;由于水中物质分子吸收光后再发射而引起的拉曼发射,其峰值位于橙红波段。
(三)光在水体中的衰减
水体的吸收和后向散射造成了水下光场的衰减光场。水面入射光谱中,仅有可见光(波长0.4~0.76um)能够透射入水,其他波段的入射光大部分被水体表层吸收。蓝光(0.4~0.5μm)波段对水的穿透性最好,对于清洁水可达几十米。