地面对太阳辐射的反射率
光伏地面反照率
光伏地面反照率
光伏地面反照率是指在一定的时间内，阳光辐射在单位面积地面上产生的能量与在同一时间内太阳辐射在无遮挡地面上产生的能量的比值。
光伏地面反照率的计算公式为：反照率=照射在地面的能量/照射在无遮挡地面的能量。
反照率与地面反射特性、太阳辐射方向、观测角度等有关，同时也受到气候、地理环境等因素的影响。
在光伏发电领域，光伏地面反照率是影响光伏电站发电效率的重要因素之一。
由于光伏电池板需要利用太阳辐射能量来发电，因此，光伏电站的发电效率会受到地面反射率的影响。
如果地面的反射率较低，那么光伏电池板接收到的太阳辐射能量就会减少，导致发电效率降低。
总之，光伏地面反照率是一个重要的物理量，了解和掌握光伏地面反照率的变化规律和影响因素，可以帮助我们更好地利用太阳能资源，提高能源利用效率和改善环境质量。
地面和大气的辐射汇总
“太阳暖大地” “大气还大地” “大地暖大气”
大气温室效应和阳伞效应：
温室效应：大气中各种微尘和二氧化碳成分的存
在，犹如温室覆盖的玻璃一样，阻挡了地面向外的辐 射，增强大气逆辐射，对地面有保温和增温作用，这 种现象称为大气温室效应。
阳伞效应：大气中微尘和二氧化碳的增加，犹如
在阳光下撑了一把伞，减弱了到达地面的太阳辐射，
第二节
地面和大气的辐射
2019/2/15
1
太阳辐射虽然是地球上的主要能源，但因为大气本 身对太阳辐射直接吸收很少，而水、陆、植被等地球表
面(又称下垫面)却能大量吸收太阳辐射，并经转化供给
大气，从这个意义来说，下垫面是大气的直接能源。为 此，在研究大气的热状况时，必须了解地面和大气之间 交换热量的方式及地—气系统的辐射差额。
2019/2/15 10
项目 辐射类型
长波辐射 漫射辐射
太阳辐射 平行辐射
大气本身的长波辐射
散射作用
考虑
不考虑
不考虑
考虑
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1.4 大气逆辐射和地面有效辐射
1.4.1 大气逆辐射和大气保温效应
大气逆辐射：大气辐射中指向地面的那一部分称大 气逆辐射。
地面辐射是向上的；
大气辐射既有向上的，也有向下的。
2019/2/15
2
一、地面、大气的辐射和地面有效辐射
1.1 地面辐射、大气辐射 地面辐射：地面吸收太阳辐射后(45%反射掉)转变为 热能后，使地面增温，然后日夜不停的向外放射辐射， 这就是地面辐射。 宇宙中的任何物质，只要它的温度高于绝对零度时 都能放射能量。
大气辐射：大气对太阳辐射的吸收很少(24%)但能强 烈的吸收地面的辐射，大气主要靠吸收地面辐射后升温， 它也日夜不停的向外放出辐射，叫大气辐射。
气象学复习思考题（含答案）
⽓象学复习思考题（含答案）⽓象学复习思考题第⼀章⼤⽓概述1.名词解释：⽓温垂直递减率（γ）：在垂直⽅向每变化100m⽓温的变化值。
⽓温随⾼度增加⽽降低，平均⽽⾔，每上升100m，⽓温下降0.65℃，这称为⽓温垂直递减率，也称⽓温垂直梯度。
饱和⽔汽压（E）：在⼀定温度下，单位体积空⽓中的⽔汽含量是有⼀定限度的，如果⽔汽达到此限度，空⽓就是饱和状态，这是的空⽓成为饱和空⽓。
饱和空⽓产⽣的⽔汽压⼒成为饱和⽔汽压，它是温度的函数。
相对湿度（U）：空⽓中的实际⽔汽压与同温度下的饱和⽔汽压的⽐值（⽤百分数表⽰），即U=e/E·100%露点温度（t d）：在空⽓中⽔汽含量不变，且⽓压⼀定时，使空⽓冷却达到饱和时的温度称为露点温度, 简称露点。
饱和差（d）：在⼀定温度下，饱和⽔汽压与实际空⽓中⽔汽压之差称为饱和差。
d=E-e2.⽓候与天⽓有哪些不同？①⽓候：⼀个地⽅较长时间内发⽣的天⽓状态，既包括平均状态⼜包括极端状态，⼀般⽐较稳定。
⼀个地⽅的⽓候特征受它所在的纬度、⾼度、海陆相对位置等影响较⼤。
②天⽓：⼀个地⽅较短时间内⼤⽓状态和⼤⽓现象的综合成为天⽓，⼀般具有多变性。
3.平流层和对流层的主要特点有哪些？①平流层：a．⽓温随⾼度的上升⽽升⾼b．空⽓以⽔平运动为主c．⽔汽含量较少，⼤多数时间天⽓晴朗，有时对流层中发展旺盛的积⾬云也可伸展到平流层下部②对流层：a．⽓温随⾼度上升⽽降低b．空⽓具有强烈的对流作⽤c．⽓象要素⽔平分布不均匀4.臭氧，⼆氧化碳，⽔汽和⽓溶胶的⽓候效应。
①臭氧：a．⼤量吸收太阳紫外线，使臭氧层增暖，影响⼤⽓温度的垂直分布。
（b．臭氧层的存在使地球上的⽣物免受过多太阳紫外线的伤害，对地球上⽣物有机体的⽣存起了保护作⽤。
）②⼆氧化碳：a．CO2对太阳短波辐射吸收很少，但能强烈吸收和放射长波辐射，使得地表辐射的热量⼤部分被截留在⼤⽓层内，因⽽对地表有保温效对空⽓和地⾯有增温效应。
b．在所有温室⽓体中，CO2对⼤⽓温室效应的贡献占到53%。
地表反照率
收稿日期:2004207225;修订日期:2004208228基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(“973”项目)(G 2000077908)资助。
作者简介:王介民(1937-),男,研究员,博士生导师,主要从事大气科学与遥感应用研究。
关于地表反照率遥感反演的几个问题王介民1,高 峰1,2(11中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,甘肃兰州 730000;21中国科学院资源环境科学信息中心,甘肃兰州 730000))摘要:分析了地表反照率对陆面辐射能收支以及区域和全球气候的影响,强调了地表反照率是遥感反演陆面参数时的第一重要参数,地表反照率或多波段遥感中不同谱段的地表反射率的准确反演常常是准确估算其它陆面参数如植被和土地利用 土地覆盖等状况的先决条件。
在对当前关于反照率的概念及容易混淆的术语进行阐述和说明的基础上,简述了遥感反演地表反照率的步骤和主要难点的解决方法,进而对常用陆面过程模式计算地表反照率的过程作了分析,并将其结果与M OD IS 有关产品进行了比较,强调了遥感与陆面过程模式和气候模式的结合。
关 键 词:地表反照率;二向反射分布函数;地面能量收支;陆面过程模式;遥感中图分类号:T P 79 文献标识码:A 文章编号:100420323(2004)05202952061 引 言反照率似乎是一个教科书上早已讲述过的基本概念,然而在卫星遥感日新月异地发展和广泛应用的今天,却时时出现许多混淆和困惑。
地表反照率的遥感反演,经过多年的实验研究已经有了一些成熟的算法,但其精确估算依然存在诸多困难。
概念上,反照率(albedo )是对某表面而言的总的反射辐射通量与入射辐射通量之比。
一般应用中,指的是一个宽带,如太阳光谱段(～013-410Λm )。
对多波段遥感的某个谱段而言,称为谱反照率(sp ectral albedo )。
这都是指向整个半球的反射。
对某波段向一定方向的反射,则称为反射率(reflectance )。
实习7、地表反射率、温度的反演以及植被指数的计算
基本原理一)地表反射率是指地表物体向各个方向上反射的太阳总辐射通量与到达该物体表面上的总辐射通量之比。
反照率可以通过遥感成像提供的辐射亮度值L 或反照率p ，二向性反射率分布函数BRDF 来获得：地物反射率的光谱特征差异是从遥感影像中识别地表不同类型地物的基本依据，也是地表其他各种物理、生物物理参数反演的依据地表。
地表反射率的计算步骤：1、辐射定标：根据遥感影像DN 值计算到达传感器的各波段辐射亮度也就是将传感器记录的辐射量化值（Digital Number ，DN ）转换成绝对辐射亮度值、表观反射率，或者表观温度的过程。
绝对定标：通过各种标准辐射源，建立辐射亮度值与辐射量化值（DN ）之间的定量关系式中，辐射亮度值L 的常用单位为W/(m2.μm.sr)，或者μW/(cm2.nm.sr) 。
1W/(m2.μm.sr)=0.1 μW/(cm2.nm.sr)2、各波段表观反射率计算3、大气辐射校正（ENVI FLAASH/QUAC ）绝对大气辐射校正：消除大气辐射衰减效应，将遥感影像的DN 值转换为地表反射率、辐亮度、地表温度等的方法，此过程包含了辐射定标。
相对大气辐射校正：将遥感影像的DN 值转换为类似的整型数，同时消除大气辐射衰减效应。
FLAASH 是用数学建模辐射的物理行为，纠正波长在可见光至近红外和短波红外区域，最多3微米。
（对于热地区，使用基本工具>预处理>校准工具>热大气压校正菜单选项。
）不同于预先计算模拟结果的数据库内插辐射传输特性许多其他大气校正程序， FLAASH 采用了MODTRAN4辐射传输代码。
MODTRAN4并入ENVI FLAASH 的版本被修改，以校正在HITRAN -96水行参数的误差。
可以选择任何一种标准MODTRAN 大气模型和气溶胶类型，FLAASH 还包括以下功能：校正邻近效应（像素混合是由于表面反射辐射的散射） 计算场景的平均能见度（气溶胶/雾量）。
高考地理二轮复习导学案大气成分及下垫面差异对受热过程的影响
专题一大气受热过程微专题2 大气成分及下垫面差异对受热过程的影响【典题导入1】大气成分变化对大气受热过程影响（2020年新高考浙江卷）氧化亚氮（N2O）在百年尺度内的增温效应是等量二氧化碳的近300倍。
农田是氧化亚氮的第一大排放源。
完成1、2题。
1．氧化亚氮具有增温效应，主要是因为（）A．大气辐射总量增加 B．大气吸收作用增强 C．地面辐射总量增加 D．地面反射作用增强2．农田排放的氧化亚氮，主要来源于（）A．作物生长时的排放 B．大气中氮气的转化 C．秸秆燃烧时的产生 D．生产中氮肥的施用【核心归纳】2.人类活动对大气组成成分的影响人类活动对大气成分的影响主要表现在增加大气中二氧化碳、甲烷、气溶胶、水汽等成分。
3.影响大气成分（空气质量）时空分布的因素:①重力因素（万有引力）②气象动力因素（风、对流与湍流、降水）：风向决定扩散方向；风速决定扩散快慢；对流促进垂直扩散，湍流使大气无规律运动而造成风向的摆动和风速的脉动。
③天气形势（晴或降水）：气流下沉，抑制扩散；气流上升，垂直扩散；降水使大气物质沉降；逆温抑制垂直扩散。
④地形地貌：造成局部空气环流（如盆地或谷地、海陆风、山谷风等），导致大气物质扩散或积聚⑤人类活动：破坏地表而改变大气成分（绿地、湿地、地表疏松程度）；释放大气物质（CO2、氟氯烃与O3、酸性气体、农作物光合作用与呼吸作用、农业固氮作物与人工合成氮肥、粉尘等）；城市效应【知识迁移1】（2022·河北·石家庄二中高三阶段练习）读图“地球大气受热过程”示意图,完成下面小题。
1．近地面大气的升温与图中的（）直接相关A．①吸收B．②吸收C．④大气逆辐射D．太阳辐射2．下列有关地球大气受热过程的说法,正确的是（）A．臭氧层遭到破坏,会导致①增加B．二氧化碳浓度降低,会使②减少C．可吸入颗粒物增加,会使③增加D．出现雾霾,会导致④在夜间减少【典题导入2】下垫面差异及变化对大气受热过程影响(2023·湖南岳阳高三一模)地表反照率是指地面反射辐射量与入射辐射量之比,表示地面对太阳辐射的吸收和反射能力。
土壤 反射率
土壤反射率简介土壤反射率是指土壤对太阳辐射的反射能力。
它是土壤物理学中一个重要的参数，可以用来评估土壤的光学特性和能量平衡。
了解土壤反射率对于农业、环境科学和地球观测等领域具有重要意义。
影响因素土壤反射率受多种因素的影响，主要包括以下几个方面：土壤类型不同类型的土壤具有不同的颜色和质地，这会影响其反射率。
一般来说，沙质土壤反射率较高，而黏土质和有机质含量较高的土壤反射率较低。
土壤湿度湿度是影响土壤反射率的重要因素之一。
湿润的土壤会吸收更多的太阳辐射，导致其反射率降低。
相比之下，干燥的土壤会更多地反射太阳辐射。
水分含量水分含量与土壤湿度密切相关。
水分含量越高，土壤中水分吸收太阳辐射的能力就越强，反射率相应降低。
土壤质地土壤质地对土壤反射率也有显著影响。
粗糙的土壤表面会使光线发生散射，从而增加反射率。
而细粒土壤表面较为光滑，反射率相对较低。
土壤颗粒组成土壤颗粒组成也会影响其反射率。
含有高比例石英和长石的土壤通常具有较高的反射率，而含有高比例黑云母和铁锈的土壤则具有较低的反射率。
测量方法测量土壤反射率可以采用多种方法，其中最常用的是遥感技术和实地测量。
遥感技术遥感技术通过卫星或飞机上搭载的传感器获取地球表面的光谱数据，并根据不同波段上的反射率来推断土壤属性。
这种方法可以快速、大范围地获取土壤反射率信息。
实地测量实地测量是指在野外使用仪器直接测量土壤样品的反射率。
常用的仪器包括光谱辐射计和光谱仪。
这种方法可以获得更准确的土壤反射率数据，但工作量较大，并且受样品收集和环境条件的限制。
应用领域土壤反射率在许多领域都有重要的应用价值。
农业农业生产中，了解土壤反射率可以帮助农民选择合适的作物品种和施肥方案，提高农作物产量和质量。
此外，通过监测土壤反射率变化，还可以及时发现土壤湿度不足或过多等问题，为农业灌溉提供科学依据。
环境科学土壤反射率对于环境科学研究也具有重要意义。
例如，在城市规划中，了解不同地区土壤反射率差异可以帮助优化建筑设计和城市绿化方案，改善城市热岛效应。
农学类《气象学》名词解释
绪论：气象学：专门研究大气中物理现象和物理过程的学科。
农业气象学：是研究农业生产中所有气象问题及其解决途径的一门科学。
第一章：大气的组成：干洁空气+ 水汽+ 固体杂质+ 液体微粒= 大气干洁空气：除掉水汽、固体杂质和液体微粒的混合空气。
水汽：其来源于下垫面，因而越靠近地面水汽含量越多。
固杂：尘埃、尘土、污染粒子等。
液微：主要以云、雾的形式存在于空气中。
包括过冷却水滴、冰晶、云滴，对流层：为云、雾、雨、雪发生的主要层次，是气象学研究的重点层次，但不足大气厚度的1％，平均厚度为十几km。
三大特征：①气温随Z升高而降低，气温直减率γ= -dT/dz；②气象要素水平分布不均匀；③对流运动强。
气象要素：是指表示大气中物理现象的物理量。
如：气压、温度、湿度、风向、风力、云、能、天、降水、日照等。
温度：表示空气冷热程度的物理量。
气压：任一高度的气压就是在这个高度上单位面积所承受的大气柱重量：P=Mg/A=Mg。
大气静力学方程：条件是在铅直方向上大气无运动。
dP= -ρgdz湿度：表示空气潮湿程度或水汽含量多少的物理量。
水汽压e：大气中水汽所具有的压强。
单位同气压，mb、mmHg饱和水汽压E：在一定温度下，单位体积的空气所能容纳的最大水汽压强。
相对湿度f：f=e/E×100﹪，e与E要在同温下的比值才是f。
f反应了空气距离饱和的程度。
饱和差d：d=E – e 在温度相同时，E与e的差值。
d也反应了空气距离饱和的程度：露点温度Td：空气中水汽含量不变，气压一定时，降低温度，使空气饱和，达到饱和时的温度就叫Td。
第二章：辐射：自然界所有物体都以电磁波的形式时刻不停地向外放射能量，这种放射形式称为辐射，放射的能量称为辐射能，又称辐射。
黑体：能全部吸收所有波长的辐射的物体我们称之为黑体：辐射差额（R）：在一定时段内，物体吸收的辐射能量与放出的辐射能量的差值。
R=收入-支出基尔霍夫定律：在一定温度下，任何物体对一定波长的放射能力与吸收率之比为一常数。
影响地面辐射的主要因素
北半球，高空中的风
998 998 1000 1002 1004 1006 1008
水平气压梯度力
摩擦力
风向
水 平 气 压 梯 度 力 地转偏向力
摩擦力
地转偏向力
1010 (hPa)
北半球，近地面的风向（考虑摩擦力）
形成风的几个作用力
1、水平气压梯度力：垂直等压线，由高
压指向低压，既影响风向又影响风速
高气压 C
冷热不均引起的大气小运结动------热力环流
冷热不均
大气垂直 -----升降运动
-----同 产生一水气平压差面
----- 大气的水平运动
城市热岛环流
郊区
城市 热
郊区
AB
C
D
郊区
思考：
城市
郊区
1、想在图中布局化工厂，应选在 ABCD
那个位置最好？
2、如果B、D两处的树林表示防护林带，那
在同一气压图中，等压线密集的地方，气压梯度 力大，风力也大。等压线稀疏的地方，气压梯度 力小，风力也小。
风向命名；
来风方向作为风向的名称
风向画法
1、先画气压梯度力方向。
2、再考虑偏向
练习 1、完成书上48页活动题。 2、画出北半球A、B、C三地的风？并说明风向。
A、B两地，何处风力最大？并说出理由。
5
AB
地面
大气的水平运动——风
形成风的几个作用力： •1、水平气压梯度力 •2、地转偏向力 •3、摩擦力
风向
（hPa）
1010
1020
A
1030
方向：垂直于等压线，由高压指向低压
(hPa) 1002
水平气压梯度力 风向
1004
地物反射率问题回答
地物反射率地物反射率是指地表面对太阳辐射的反射能力，也就是太阳辐射照射到地表面后，有多少能量被反射回到大气层中。
地物反射率是遥感技术中非常重要的参数之一，它对于遥感图像的解译和应用具有重要的意义。
一、地物反射率的基本概念1.1 反射率的定义反射率（Reflectance）是指光线从介质中穿过另一个介质时发生反向传播并且不被吸收的比例。
在遥感中，反射率通常是指太阳辐射照到地表面后，被地表面反射回来的比例。
1.2 反射率的计算方法在实际应用中，我们可以通过计算不同波段下太阳辐射和地表面反射辐射之间的比值来计算出地物反射率。
具体而言，可以使用如下公式进行计算：ρλ = Lλ / Eλsinθ其中，ρλ表示波长为λ时的地物反射率；Lλ表示波长为λ时接收器接收到的光线辐亮度；Eλ表示波长为λ时太阳入射光线辐亮度；θ表示太阳入射光线与垂直于地表面的夹角。
二、地物反射率的影响因素2.1 地物本身的特性地物反射率受到地物本身特性的影响。
不同类型的地物具有不同的反射率，因此在遥感图像解译中需要考虑到这一点。
例如，植被通常具有较高的反射率，而水体则具有较低的反射率。
2.2 入射角度入射角度也会对地物反射率产生影响。
当太阳光线垂直照射时，地表面接收到的能量最大，此时地物反射率也最高；而当太阳光线偏离垂直方向时，接收到的能量减少，因此地物反射率也会相应降低。
2.3 大气层干扰大气层中存在着吸收、散射等现象，这些现象会影响到遥感图像中地物反射率的精确计算。
为了减小大气层干扰对遥感图像解译造成的影响，在遥感技术中通常采用校正方法来消除大气层干扰。
三、地物反射率的应用3.1 地物分类与识别地物反射率是遥感图像中非常重要的参数之一，它可以用于地物分类和识别。
通过分析不同类型地物的反射率特征，我们可以将遥感图像中的地物进行分类和识别。
例如，在农业生产中，可以利用遥感技术对作物进行监测和管理，以提高作物产量和质量。
3.2 地表覆盖变化监测地表覆盖变化是指地表面上不同类型地物在时间和空间上的分布变化。
太阳辐射波长
太阳辐射波长LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】太阳辐射一、太阳辐射光谱和太阳常数太阳辐射光谱太阳辐射中辐射能按波长的分布，称为太阳辐射光谱，见图。
从图中可看出，大气上界太阳光谱能量分布曲线，与用普朗克黑体辐射公式计算出的6000K的黑体光谱能量分布曲线非常相似。
因此可以把太阳辐射看作黑体辐射。
太阳是一个炽热的气体球，其表面温度约为6000K，内部温度更高。
根据维恩位移定律可以计算出太阳辐射峰值的波长λmax为μm，这个波长在可见光的青光部分。
太阳辐射主要集中在可见光部分（～μm），波长大于可见光的红外线（＞μm）和小于可见光的紫外线（＜μm）的部分少。
在全部辐射能中，波长在～4μm之间的占99%以上，且主要分布在可见光区和红外区，前者占太阳辐射总能量的约50%，后者占约43%，紫外区的太阳辐射能很少，只占总量的约7%。
太阳常数太阳辐射通过星际空间到达地球表面。
当日地距离为平均值，在被照亮的半个地球的大气上界，垂直于太阳光线，每秒每平方米的面积上，获得的太阳辐射能量称为太阳常数，用Rsc(Solar constant)表示，单位为（W/m2）。
太阳常数是一个非常重要的常数，一切有关研究太阳辐射的问题，都要以它为参数。
关于太阳常数的研究已有很长历史了，早在20世纪初，人们就已经通过各种观测手段估计它的取值，认为大约应在1350～1400W/m2之间。
太阳常数虽然经多年观测，由于观测设备、技术以及理论校正方法的不同，其数值常不一致。
据研究，太阳常数的变化具有周期性，这可能与太阳黑子的活动周期有关。
在太阳黑子最多的年份，紫外线部分某些波长的辐射强度可为太阳黑子最少年份的20倍。
近年来，气候学家指出，只要地球的长期气候发生1%的变化，就会引起太阳常数的变化。
目前已有许多无人或有人操作的空间实验对太阳辐射进行直接观测，并在宇宙空间实验站设计了名为“地球辐射平衡”的课题，其中一个重要项目就是对太阳辐射进行长期监视。
路面太阳辐射反射率测试规程
路面太阳辐射反射率测试规程一、引言路面太阳辐射反射率是指路面表面反射太阳辐射的能力，是评估路面热环境和城市热岛效应的重要参数。
准确测量路面太阳辐射反射率对于城市规划和热岛效应研究具有重要意义。
本文将介绍一种常用的路面太阳辐射反射率测试规程。
二、测试仪器和设备1. 反射率测试仪：采用高精度光谱测量技术，能够测量路面的太阳辐射反射率。
2. 标准样板：选择具有已知太阳辐射反射率的标准样板，用于仪器校准和验证测试结果的准确性。
3. 温湿度计：用于记录测试时的环境温度和相对湿度。
三、测试前准备1. 选择测试地点：应选取具有代表性的不同路面类型，如沥青路面、水泥路面等，同时考虑到路面朝向和周围环境的影响。
2. 清洁路面：在测试前应清洁路面，确保路面表面没有杂物和污垢，以免影响测试结果。
3. 仪器校准：使用标准样板对测试仪器进行校准，确保测量结果的准确性。
四、测试步骤1. 测量环境条件：使用温湿度计记录测试地点的环境温度和相对湿度，并作为测试结果的附加信息。
2. 放置标准样板：将标准样板放置在测试地点，确保其与路面接触紧密且垂直。
3. 测量路面反射率：将测试仪器放置在标准样板上方，保持一定的高度和角度，确保光线垂直照射到路面上。
启动测试仪器进行测量，记录测量值。
4. 多点测量：为了提高测试结果的可靠性，应在每个测试地点进行多次测量，并取平均值作为最终结果。
5. 数据记录：将每个测试点的环境条件和测量结果记录在测试表格中，包括测试时间、地点、温度、湿度和反射率值等信息。
五、数据处理与分析1. 数据校验：对测量数据进行校验，排除异常值和误差。
2. 数据分析：根据测量数据计算平均反射率和标准偏差，以评估路面太阳辐射反射率的整体水平和变化范围。
3. 结果解读：根据测试结果分析路面太阳辐射反射率的影响因素，如路面材料、颜色和光滑度等，并与相关研究进行比较和讨论。
六、测试注意事项1. 避免测试时间过长或过短，以免受到天气和环境变化的影响。
辐射定标(像元亮度值,辐射亮度亮温)、表观反射率、地表反射率、反照率、比辐射率
环境一号卫星光学数据绝对定标环境一号卫星光学数据的遥感器校正分为绝对定标和相对辐射定标。
对目标作定量的描述，得到目标的辐射绝对值。
要建立传感器测量的数字信号与对应的辐射能量之间的数量关系，即定标系数，在卫星发射前后都要进行。
卫星发射前的绝对定标是在地面实验室或实验场，用传感器观测辐射亮度值已知的标准辐射源以获得定标数据。
卫星发射后，定标数据主要采用敦煌外场测量数据，此值一般在图像头文件信息中可以读取。
以下两表为敦煌场地测定的绝对定标数据。
表HJ 1A/B星绝对辐射定标系数（DN/W⋅m-2⋅sr-1⋅μm-1）利用绝对定标系数将DN值图像转换为辐亮度图像的公式为：L=DN/coe式中coe为绝对定标系数，转换后辐亮度单位为W⋅m-2⋅sr-1⋅μm-1。
由于以上定标系数为敦煌场采用单点法对中等反射率目标（戈壁）测定的结果，因此对于太阳反射光谱波段，建议针对中等反射率地物采用上面提供的绝对辐射定标系数。
对于HJ1B的红外相机，近红外波段绝对定标系数为4.2857，短波红外波段绝对定标系数为18.5579。
定标公式同前。
HJ-1B红外相机热红外通道绝对辐射定标系数为：增益53.473，单位：DN/（W⋅m-2⋅sr-1⋅μm-1）；截距26.965，单位：DN。
利用绝对定标系数将DN值图像转换为辐亮度图像的公式为L=（DN-b）/coe，式中coe为绝对定标系数的增益，b为截距，转换后辐亮度单位为W⋅m-2⋅sr-1⋅μm-1。
HJ1B红外相机中红外波段则条带较为严重，不利于定量化应用。
遥感数字图像遥感数字图像是以数字形式记录的二维遥感信息，即其内容是通过遥感手段获得的，通常是地物不同波段的电磁波谱信息。
其中的像素值称为亮度值（或称为灰度值、DN值）。
遥感概念DN值（Digital Number ）是遥感影像像元亮度值，记录的地物的灰度值。
无单位，是一个整数值，值大小与传感器的辐射分辨率、地物发射率、大气透过率和散射率等有关。
122.2.2到达地面的太阳辐射
➢ 太阳高度角一定，大气透明度不好， 散射质点多→散射辐射增强；
➢
三、太阳总辐射
太阳总辐射：到达地面的太阳直接辐射与太阳散射辐射的总和。用Rs表示
R s R sb R sd 0 .5 R sc(1 m ) s in h
总辐射的日、年变化是受太阳高度角的影响： ➢ 日变化：中午最大 ➢ 年变化： • 中高纬度地区：夏季月份最大，冬季最小。 • 低纬度地区（0-20°左右）：一年中有两个最大值(春分和秋分)
一、太阳直接辐射
直接辐射的日变化和年变化：主要由太阳高度角决定 日变化（无云条件下）：
➢中午太阳高度角最大，直接辐射最强；日出、日落时太阳高度角最小，直接辐射最弱
年变化：
➢一般夏季最大，冬季最小；如果夏季云雨多，则春末夏初最大
纬度变化:
➢低纬度地区 > 高纬度地区； ➢全年直接辐射最大值出现在回归线附近，而不是赤道（阴雨天气较多）
一、太阳直接辐射
3.大气透明度(α)
大气透明度是指透过一个大气质量数后的辐射强度与透过前的辐射强度之比。 大气透明度与大气中水汽、尘埃等有关。这些物质越多，大气透明度越差， 透明系数越小。 天气特别晴朗，污染较少时， α=0.9； 天空混浊，污染特别严重时， α=0.6 一般情况下 α=0.84。
四、地面对太阳辐射的反射
2.下垫面性质
(1) 颜色：
各种下垫面对短波辐射的平均反射率
下垫面性质 大多数 农作物
反射率（%） 18-23
绿草地 26
大草原 22
葡萄园 18-19
落叶林 15-20
针叶林 10-15
黑钙土 5-12
新雪 陈雪 80-95 42-70
太阳辐射下垫面反射率排序
太阳辐射下垫面反射率排序夏日的阳光透过云层洒在大地上，给人们带来了温暖和活力。
然而，我们是否曾想过，不同的地面在阳光照射下会有怎样的反射率呢？让我们一起来了解一下吧。
让我们来看看水面的反射率。
蔚蓝的海洋、湖泊和河流，都能够将阳光反射出去，形成一片耀眼的亮光。
水面的反射率较高，这也是为什么我们在海边或湖边会感觉阳光更加刺眼的原因之一。
接下来，让我们来看看草地的反射率。
在阳光的照射下，绿油油的草地会反射出柔和的绿光。
草地的反射率较高，这也是为什么夏天我们踩在草地上会感觉凉爽的原因之一。
再来，我们来看看沙滩的反射率。
金黄色的沙滩能够将阳光反射出去，形成一片明亮的金色光芒。
沙滩的反射率较高，这也是为什么我们在沙滩上会感觉到阳光更加灿烂的原因之一。
除了水面、草地和沙滩，还有一种地面的反射率更高，那就是雪地。
白雪皑皑的山顶和银装素裹的大地，能够将阳光反射出去，形成一片耀眼的白色光芒。
雪地的反射率极高，这也是为什么我们在雪地上会感觉到阳光更加刺眼的原因之一。
让我们来看看城市的混凝土地面的反射率。
城市的建筑物和道路都是由混凝土构成的，它们能够将阳光反射出去，形成一片明亮的光芒。
城市的地面反射率较高，这也是为什么我们在城市中会感觉到阳光更加明亮的原因之一。
通过以上的介绍，我们可以看出不同的地面在阳光下的反射率是不同的。
水面、草地、沙滩、雪地和城市的混凝土地面都具有较高的反射率，从而使阳光更加明亮和刺眼。
这些地面的反射率不仅影响着我们的视觉感受，也对气候和环境有一定的影响。
因此，在设计和规划建筑物和城市时，我们应该考虑地面的反射率，以提供更好的视觉体验和舒适度。
希望通过这篇文章的介绍，大家对不同地面的反射率有了更深入的了解。
阳光给予我们生活的温暖和能量，让我们珍惜阳光，享受阳光带来的美好。
计算反射率
对热红外波段(6L和6H)，可用下列公式计算地物的传感器温度(K。)：
T=K2/(ln((K1+K6)/K6))
其中：L6是由上式给出的地物在大气顶部的辐射亮度，K1和K2是计算常数，分别为K1 = 666.093 W/m2 . ster .μm，K2 = 1282.7108 K。。
查到邱老师学生的论文里是这么写的：反照率的定义是地物全波段的反射比,反射率为各个波段的反射系数。因此,反照率为地物波长从0 到∞的反射比。
《应用MODIS数据反演青藏高原地区地表反照率》一文中提到：
黑空反照率(αbsa )和白空反照率(αwsa )分别代表太阳辐射完全直射和完全漫射条件下的反照率,即完全晴空和完全阴天条件下的反照率。实际反照率要根据实际天空漫射光比例S (θ,τ(Λ) )对二者权重而得:
α(θ,Λ) = [ 1 - S (θ,τ(Λ) ) ]αbsa (θ,Λ) +S (θ,τ(Λ) )αwsa (θ, Λ)
其中τ(Λ)是Λ波段的气溶胶光学厚度。
5、反照率：反照率是指地表在太阳辐射的影响下，反射辐射通量与入射辐射通量的比值。它是反演很多地表参数的重要变量，反映了地表对太阳辐射的吸收能力。英文表示：albedo
它与反射率的概念是有区别的：反射率ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱreflectance)是指某一波段向一定方向的反射，因而反照率是反射率在所有方向上的积分；反射率是波长的函数，不同波长反射率不一样，反照率是对全波长而言的。
卫星遥感中可见光波段常出现以下几个概念
1、反射率：是指任何物体表面反射阳光的能力。这种反射能力通常用百分数来表示。比如说某物体的反射率是45%，这意思是说，此物体表面所接受到的太阳辐射中，有45%被反射了出去.英文表示：Reflectance
01《气象学与气候学》习题集及答案解析
《气象学与气候学》复习思考题及答案一、名词解释1、天气：指某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态（如气温、湿度、压强等）和大气现象（如风、云、雾、降水等）的综合。
2、干洁大气：除去水汽及其他悬浮在大气中的固、液体质粒以外的整个混合气体。
3、气候：一个地区在太阳辐射，下垫面性质，大气环流和人类活动长时间作用下，在某一时段内大量天气过程的综合，是时间尺度较长的大气过程。
4、气候系统：由大气圈、水圈、岩石圈、冰雪圈和生物圈组成的整个系统，以及系统内各子系统间一系列复杂的相互作用过程统称为气候系统。
5、辐射地面有效辐射：指地面辐射E地和地面所吸收的大气辐射E气之差。
6、黑体：对于投射到该物体上所有波长的辐射都能全部吸收的物体称为绝对黑体。
7、深厚系统：温压场对称的天气系统，如暖高压和冷低压。
8、大气窗：大气中对地面长波辐射在8－12微米的吸收几乎为零，地面辐射直接透过大气层进入宇宙中。
9、温室效应：大气对太阳短波辐射吸收很少，能让大量的太阳短波辐射穿过大气到达地面，但由于大气中二氧化碳、水汽、氧化亚氮、氯氟烃等温室气体成分的存在，使大气能强烈地吸收地面的长波辐射而增热，并又以大气逆辐射的形式返回给地面一部分，对地表有保温效应，称为大气的温室效应，亦称花房效应。
10、大气污染：大气污染物在大气中达到一定的浓度，而对人类生产和健康造成直接或间接危害时。
11、暖锋：是暖气团起主导作用，推动锋线向冷气团一侧移动。
12、辐射：物体以电磁波或粒子流形式向周围传递或交换能量的方式。
13、辐射能：辐射就是以各种各样电磁波的形式放射或输送能量，它们的传播速度等于光速，它们透过空间并不需要媒介物质，由辐射传播的能量称为辐射能。
14、大气逆辐射：指向地面的那部分大气辐射称为大气逆辐射。
15、地面有效辐射：地面辐射与被地面吸收的大气逆辐射之差。
16、地面辐射差额：在单位时间内，单位面积地面所吸收的辐射与放出的辐射之差，称为地面辐射差额。
第五章地面和大气中的辐射过程2
各类云的平均反照率
式中 为辐射传输方向和天顶方向的夹角，令
d L kab, [ L B (T )] sec d z
m
d L k ab, [ L B (T )] dz
m cos，得
上式称为施瓦茨恰尔德 (Schwarzchild) 方程。普朗克函数Bλ (T)代表源函数， 表征由于热辐射造成辐亮度的增强，式中空气温度T = T(z)，随高度而变化。 由于垂直坐标系统应用不太方便，常引进光学厚度座标（图）。按通常习惯， 光学厚度向下为正。
吸收长波辐射的主要是H2O，其 次是CO2和O3
整层大气和大气各气体成份的吸收光谱 (a)太阳(假定6000K)和地球(假定255K)的黑体辐射 谱；(b)整层大气的吸收谱；(c)11km高度以上大气 吸收谱；(d)整层大气中不同气体成分的吸收谱
从图（b）中可以看出，在0.29μm以下，吸收 率等于1，即大气把太阳辐射中小于0.29mm的 紫外辐射几乎全部都吸收了。这一部份辐射的主 要吸收气体是O2 , O和O3。它主要发生在平流层 的中下部，这里紫外辐射导致氧分子的光分解产 生原子氧并最后形成臭氧层，而臭氧对紫外辐射 有强烈的吸收。 在可见光区(0.4-0.7mm)，大气的吸收很少，只 有不强的吸收带。 在近红外波段，开始有一些吸收带，主要是水汽 的吸收。 波长再长一些，约在2.7μm附近，H2O 和CO2 有一个较强的吸收带，再往后，CH4也加入进来。 在红外波段，大气的吸收比较强，主要的吸收气 体是H2O和CO2。
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地面对太阳辐射的反射率
地面对太阳辐射的反射率是指地面反射太阳辐射的能力，也称为反照率。
它是一个介于0和1之间的数字，表示地面反射出来的能量占总能量的比例。
反照率越高，地面反射出来的能量就越多，吸收的能量就越少。
一、影响地面反照率的因素
1. 地表类型：不同类型的地表对太阳辐射的反射率有所不同。
例如，雪覆盖下的土壤和草原比裸露土壤和岩石更具有高反照率。
2. 地表颜色：浅色地表比深色地表具有更高的反照率。
例如，白色沙漠比黑色沙漠具有更高的反照率。
3. 地表湿度：湿润的土壤和植被比干旱土壤和植被更具有高反照率。
4. 地表覆盖物：建筑物、道路、车辆等人类活动对地表覆盖造成了很大影响，使得城市区域相对于自然环境具有更低的反照率。
二、常见材料与其反照率
1. 雪：80%-95%
2. 沙漠沙子：40%-50%
3. 草地：25%-30%
4. 森林：10%-15%
5. 水面：5%-10%
6. 建筑物和道路：5%-20%
三、反照率的应用
1. 气候模型：反照率是气候模型中的重要参数之一。
通过测量不同地表类型和颜色的反照率，可以更准确地预测气候变化。
2. 太阳能利用：太阳能电池板需要吸收太阳辐射来产生电能。
高反照率意味着更多的太阳辐射被反射回大气层，因此降低了太阳能电池板的效率。
3. 城市规划：在城市规划中，考虑到城市区域具有较低的反照率，可以通过增加植被、使用浅色材料等方式来提高城市区域的反照率，从
而减少城市“岛屿效应”。
四、结论
地面对太阳辐射的反射率是一个重要的物理参数，在气候模型、太阳
能利用和城市规划等方面都有着广泛应用。
了解影响地面反照率的因
素和不同材料的反照率，可以更好地理解这一物理现象的本质。
同时，通过采取相应措施来提高地表反照率，有助于减少气候变化和城市
“岛屿效应”的影响。