大气的散射作用
大气窗口
太阳辐射与大气的相互作用
03.大气窗口
遥感波段选择
大气窗口 紫外可见光 近红外 近红外 近-中红外
波段 0.3～1.3 μm 1.5～1.8 μm 2.0～3.5 μm
透射率/% ＞90 80 80
应用举例 TM1-4、SPOT的 HRV TM5 TM7
中红外
远红外 微波
3.5～5.5 μm
8～14 μm 0.8～2.5cm
《遥感原理与制图》
大气的散射作用和大气窗口
01
CONTENTS
大气散射作用
大气散射作用的原理和对电磁辐射的影响
目录
02
三种散射作用
瑞利散射、米氏散射和无选择性散射作用的特点
03
大气窗口
大气窗口和波段选择
01
大气散射作用
大气散射作用的原理和对电磁辐射的影响
大气的散射作用和大气窗口
01.大气散射作用
02.三种散射作用
瑞利散射
大气的散射作用和大气窗口
米氏散射
02.三种散射作用
当微粒的直径与辐射波长差不多时的大气 散射。云、雾的粒子大小与红外线的波长接近，
所以云雾对对红外线的米氏散射不可忽视。
大气的散射作用和大气窗口
非选择性散射
02.三种散射作用
当微粒的直径比辐射波长大得多时所发生的散射。 符合无选择性散射条件的波段中，任何波段的散射强度
地面。
大气组成与大气层结构
大气的吸收作用
大气中的各种成分对太阳辐射有选择性吸 收，形成太阳辐射的大气吸收带。
O2吸收带 O3吸收带 H2O吸收带 CO2吸收带 尘埃
<0.2μm，0.155 μm最强 0.2～0.36 μm，0.6 μm 0.5～0.9 μm , 0.95～2.85 μm，6.25 μm 1.35～2.85 μm, 2.7 μm,4.3 μm,14.5 μm 吸收量很小
大气散射现象
大气散射现象
大气散射是重要而且普遍发生的现象，大部分进入我们眼睛的光都是散射光。
如果没有大气散射，则除太阳直接照射的地方外，都将是一片黑暗。
大气散射作用削弱了太阳的直接辐射，同时又使地面除接收到经过大气削弱的太阳直接辐射外，还接收到来自大气的散射辐射，大大增加了大气辐射问题的复杂性。
大气散射是大气光学和大气辐射学中的重要内容。
也是微波雷达、激光雷达等遥感探测手段的重要理论基础。
通常，根据光的散射的原因不同而将光的散射分为两类：一类是：廷德尔散射。
颗粒浑浊媒质（颗粒线度和光的波长差不多）的散射，散射光的强度和入射光的波长的关系不明显，散射光的波长和入射光的波长相同。
另一类是：分子散射。
光通过纯净媒质时，由于构成该媒质的分子密度涨落而被散射的现象。
分子散射的光强度和入射光的波长有关，但散射光的波长仍和入射光相同。
其原理是：光和粒子的相互作用，按粒子同入射波波长（λ）的相对大小不同，可以采用不同的处理方法：当粒子尺度比波长小得多时，可采用比较简单的瑞利散射公式；当粒子尺度与波长可相比拟时，要采用较复杂的米散射公式；当粒子尺度比波长大得多时，则用几何光学处理。
一般考虑
具有半径的均匀球状粒子的理想散射时，常采用无量纲尺度参数= 2πr/λ作为判别标准：当无量纲尺度参数<0.1时，可用瑞利散射；当无量纲尺度参数≥0.1时，需用米散射；当无量纲尺度参数>50时，可用几何光学。
同一粒子对不同波长而言，往往采用不同的散射处理方法，如直径1微米的云滴对可见光的散射是米散射；但对微波，却可作瑞利散射处理。
大气分子的吸收散射作用
大气分子的吸收散射作用大气分子的吸收作用大气各种气体分子对电磁辐射具有吸收性质。
太阳辐射经过大气层时会被气体分子吸收一部分能量。
大气分子通过改变分子的旋转、振动或者电磁状态完成对辐射的吸收（Vermote et al ，2006）。
旋转状态的改变主要发生在微波或者远红外等低能量区域；振动状态的改变主要发生在较高能量的近红外区域，而电磁状态的改变主要发生在紫外线和可见光部分等高能量区域。
大气分子吸收主要源于氧气，臭氧、水汽、二氧化碳，甲烷和二氧化碳这六种气体的吸收作用。
其中前四种气体在大气中分布稳定，而且与大气充分混合，可以看成是常数。
后两者在大气中变化较大，与时间和地点紧密相关。
气体吸收对波长具有较明显的选择性。
氮气吸收主要发生在紫外光以外，波长小于0.2um 的电磁波几乎被氮气吸收；臭氧吸收主要发生在小于0.3um 的波长范围内，波长小于0.3um 的太阳短波辐射在入射到地表之前已被吸收完毕。
氧气吸收主要发生在0.76um 处；水汽吸收主要发生在大于0.7um 的波长上；二氧化碳主要发生在2um 处，至于甲烷的吸收发生在更远的波长。
不同的大气分子含量会具有不同的吸收率和透过率，但各种气体的吸收作用相对独立，其综合吸收作用是各种气体吸收作用的相乘。
大气分子的散射作用太阳辐射与大气分子发生碰撞时会发生散射作用，从而改变光场能量分布。
由于太阳辐射的波长远大于大气分子半径，其散射为瑞利散射。
光子通过大气层时会与气体分子发生瑞利散射，波长为λ的瑞利散射光学厚度R λτ定义为：dz z R)(0⎰∞=λλβτ其中)(z λβ为高度为z 的大气层气体分子的衰减系数（1-m ）。
Hansen 等人（1974）给出了R λτ简单计算公式：A R e P 125.042425.1013)00013.00113.01(008569.0----++=λλλτλ其中P 为地表大气压强（hPa ），A 为海拔高度（km ）。
大气对电磁波散射的作用
大气对电磁波散射的作用
1. 大气对电磁波的吸收，大气中的分子、气体和颗粒可以吸收
电磁波的能量。
不同波长的电磁波在大气中的吸收程度不同。
例如，紫外线和部分红外线被臭氧层吸收，而短波长的可见光被大气中的
气体和颗粒散射和吸收。
2. 大气对电磁波的散射，大气中的分子和颗粒对电磁波起到散
射作用。
当电磁波遇到大气中的分子和颗粒时，会发生散射现象，
使得电磁波改变传播方向。
散射会导致电磁波在大气中传播的路径
变化，并且会使得远离发射源的地方也能接收到电磁波。
3. 大气对电磁波的折射，当电磁波从一种介质传播到另一种介
质时，会发生折射现象。
大气中的折射现象会导致电磁波的传播速
度和传播方向发生变化。
例如，当太阳光穿过大气层时，会发生折
射现象使得太阳看起来不在天空中的真实位置。
4. 大气对电磁波的衰减，大气中的吸收和散射会导致电磁波的
能量逐渐减弱，即衰减。
不同波长的电磁波在大气中的衰减程度不同。
例如，紫外线和部分红外线被大气吸收后能量减弱，而长波长
的无线电波在大气中衰减较小。
5. 大气对电磁波的干扰，大气中的天气条件和大气层结构的变化会对电磁波的传播产生干扰。
例如，大气中的湿度、温度、气压和风速等因素会影响电磁波的传播速度和路径，导致信号衰减、多径传播等现象。
总结起来，大气对电磁波散射的作用是多方面的，包括吸收、散射、折射、衰减和干扰等。
这些作用影响着电磁波在大气中的传播和接收质量，对于无线通信、天文观测、气象预报等领域都具有重要意义。
大气对太阳辐射的削弱作用体现在哪些方面
大气对太阳辐射的削弱作用体现在以下几方面。
工具/原料
太阳
大气
方法/步骤
1. 1
总体上大气通过吸收反射和散射三种途径削弱太阳辐射。
2. 2
吸收作用：大气平流层中的臭氧（O3）吸收太阳辐射里的紫外线（uv），而对流层里面的大量水气和二氧化碳CO2吸收太阳辐射中红外线。
大气吸收占比约19%。
3. 3
反射作用：通过云层反射削弱，云层越厚则反射越强烈。
此外，在地面也会被地面、水面、叶面等反射损失。
4. 4
散射作用：空中弥散大量微小尘埃和空气分子选择性吸收可见光中的蓝紫光。
较大颗粒的尘埃通过无选择散射削弱太阳辐射。
上述反射和散射贡献占比约34%。
5. 5
地面吸收太阳辐射，占比大概47%。
END
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大气气溶胶对能见度、云和降雨的影响机制
大气气溶胶对能见度、云和降雨的影响机制大气气溶胶对能见度、云和降雨的影响机制引言：大气气溶胶是指悬浮在大气中的微小颗粒，由固态或液态物质组成，尺寸范围从亚微米到数十微米不等。
这些微粒对大气环境具有重要的影响，其中最明显的效应就是对能见度、云和降雨的影响。
本文将探讨大气气溶胶对这些气象要素的作用机制。
一、大气气溶胶对能见度的影响机制1. 散射作用：大气中的气溶胶微粒能散射可见光，使得光线透过大气时遇到更多的散射微粒，从而降低能见度。
其中，散射角度越大，散射现象越明显，能见度减小越明显。
不同类型的气溶胶具有不同的散射特性，如硫酸盐气溶胶的散射效应最为明显。
2. 吸光作用：某些气溶胶微粒能够吸收可见光，降低光线的传播。
这种吸光作用主要取决于气溶胶的成分和大小。
特别是对于黑碳等吸收能力较强的气溶胶，可导致光线被吸收而使能见度下降。
3. 光学杂乱反射：大气中的气溶胶能够改变光线的方向，从而扰乱光线的传播。
这种光学杂乱反射作用也会导致能见度的减小。
二、大气气溶胶对云的影响机制1. 影响乳化：大气中的气溶胶水分呈现成为云滴或凝结为冰晶的初始核，促进云的形成和增长。
气溶胶的浓度和大小分布对云滴的形成和数量产生显著影响。
2. 改变云的微物理特性：气溶胶可导致云滴的数量增多，这样会增加云的光学厚度，改变云的反射和吸收特性。
此外，气溶胶还可以影响云滴的尺寸分布和凝结速率，从而改变云的性质和发展过程。
3. 影响云中水气的凝结和降水：气溶胶在大气中作为凝结核，在云滴或冰晶形成的过程中起到关键作用。
气溶胶的存在能够影响云中水气的凝结速率和降水过程，从而影响降水的形式和强度。
三、大气气溶胶对降雨的影响机制1. 影响云的演变：气溶胶的存在会改变云的演变过程，影响云的发展和增长，从而对降雨量和降水区域产生影响。
2. 改变云内部的物理条件：气溶胶对云滴形成和发展的影响，会改变云内部的物理条件，如湿度和温度的分布，从而影响降水的形式和降水粒子的大小。
大气对太阳光的三种作用
大气对太阳光的三种作用太阳光是地球上最重要的能源之一，它对地球的照射有着重要的影响。
而大气作为太阳光传播的媒介，对太阳光起着至关重要的作用。
大气对太阳光的作用主要有三种，分别是散射、吸收和透射。
散射是大气对太阳光的一种重要作用。
当太阳光穿过大气层时，会与大气中的分子和颗粒发生碰撞，使光线改变方向并散射到各个方向。
这种散射现象使得天空呈现出蓝色或其他颜色。
根据散射光的波长不同，可以解释为什么天空在不同时间呈现出不同的颜色，比如黄昏时的红色。
大气对太阳光的吸收也是非常重要的。
太阳光中的一部分能量会被大气层吸收，其中主要是被大气中的气体分子吸收。
气体分子对太阳光的吸收会导致大气层局部温度升高，进而引起大气的垂直运动，从而形成气象现象，如对流层中的对流运动和对流云的形成。
此外，大气层吸收太阳光中的紫外线辐射也起到了一定的保护作用，防止紫外线过多地照射到地球表面，对生物和环境造成伤害。
大气对太阳光的透射也是一种重要作用。
透射是指太阳光穿过大气层直接到达地球表面的过程。
透射光的强度取决于大气的透明度，即大气中的杂质和污染物的含量。
透射光对地球上的生物活动和气候变化具有重要影响。
透射光中的可见光和红外线辐射对植物的光合作用和地表温度的分布起着重要作用，而紫外线则对臭氧层的形成和破坏具有重要影响。
总结起来，大气对太阳光的作用主要包括散射、吸收和透射三个方面。
散射使天空呈现出不同的颜色，吸收使大气层产生局部温度升高和垂直运动，透射光直接影响地球上的生物活动和气候变化。
这些作用使得大气层成为了太阳光传播的重要媒介，对地球上的生命和环境有着重要的影响。
通过深入了解大气对太阳光的作用，我们能更好地理解和应对气候变化和环境保护的问题。
大气对太阳辐射的散射作用
大气对太阳辐射的散射作用大气对太阳辐射的散射作用，这个话题听起来有点儿高深，但其实它就像是我们生活中的一场大秀。
想象一下，太阳每天早上都像个热情洋溢的演员，朝我们挥手致意，把温暖和光明洒向大地。
可是，嘿，别忘了，舞台上可不仅仅只有太阳这一位主角，还有我们的大气，充当着幕后导演的角色。
大气层就像是一张大网，捕捉着那些灿烂的阳光。
阳光虽然强烈，但当它穿过大气时，却会被空气中的分子和小颗粒“拦住”，在这里发生散射，简而言之，就是阳光像个调皮的小孩，时不时地跑去不同的地方。
你有没有发现，晴天时，天空是那么蓝，那其实就是散射的功劳。
太阳光中有不同颜色的光，而蓝光比红光更容易被散射开来，所以我们才会看到蔚蓝的天空。
说到这里，有没有觉得大气层就像个调皮的孩子，随心所欲地把阳光玩弄于股掌之间呢？可别小看这些小颗粒，它们可是在大自然中起着大作用的。
它们就像是大气中的小帮手，负责把阳光变得柔和，让我们能舒服地享受阳光的温暖，而不是被晒得像个烤鸡。
想想看，如果没有这些小颗粒，太阳光直接照射过来，咱们可就得穿上厚厚的防晒霜了。
再来聊聊日出和日落时的美景，那可是大气的另一场盛宴。
早上，阳光透过大气层，颜色渐变，从温柔的橙色到灿烂的金色，简直就像是一幅美丽的画卷。
而到了傍晚，日落时，红色的光线在天空中肆意挥洒，仿佛是在给一天画上一个完美的句号。
这一切都归功于大气的散射作用，真的是让人惊叹不已。
大气可不仅仅是在给我们带来美景，它还有其他的使命。
比如，散射作用还可以帮助我们辨别天气。
晴天时，天空清澈，蓝得像个宝石；而在阴雨天，天空却是灰蒙蒙的，那是因为云层挡住了阳光，减少了散射的机会。
就像天气预报员，虽然不靠谱，但也给了我们一个大致的方向。
你有没有发现，当阳光透过树叶洒在地上时，那种斑驳的光影就像是大自然的艺术品。
这也是散射的结果，让我们在大自然中总能找到一丝丝的诗意。
每一束阳光都像是一条光的丝线，把大自然的每个角落都串联在一起，形成了一幅美丽的画面。
大气的反射作用和散射作用
大气的反射作用和散射作用
大气是地球最外层的空气，其自然功能对地球上的生物有着至关重要的作用。
其中，大气的反射作用和散射作用，对地球生物及地球环境都起着重要的作用。
一是大气的反射作用，也称反射辐射。
其实，这种辐射是由地球表面发射的有害紫外线反射回来的热量，使这些紫外线无法穿过大气，从而保护地球上的生物免受有害紫外线的伤害。
因此，大气的反射作用是维持地球生态平衡的重要手段。
二是大气的散射作用，也称太阳辐射，是指太阳光线在传播过程中，由于大气中各种分子，微粒等物质的反射而使其被分散的现象。
太阳辐射经过大气传播时，它接收到的热量是均匀分布的，使其在地球表面上以均一的强度出现，这一现象又被称之为“均匀散射”。
通
过太阳的均匀散射，地表的湿度和温度变化才会比较均匀，从而维持地球的温度和气候的平衡。
在大气的反射作用和散射作用中，大气中的气溶胶更是起到了不可或缺的作用。
气溶胶是一种悬浮在大气中的细微的颗粒物，一般来源于大气中的尘埃、有机碳、海盐等物质，它们可以影响光线的散射或吸收，从而对全球气候产生影响。
由于气溶胶吸收太阳光，会使大气变得更加暗淡，这种暗淡会使太阳辐射加强，从而促进了大气中热量的循环。
此外，气溶胶还可以吸收紫外线，使紫外线辐射受到限制，进而防止内在紫外线对细菌、植物等造成的损伤。
综上所述，大气的反射作用和散射作用对于支持和保护地球生物
及地球环境都起着重要的作用。
它促进了地表及大气中的热量和气候的平衡，让地球上的生物能够生存和发展，这种作用是不可或缺的。
因此，作为人类，做好治理大气污染，减少大气污染物的排放，保护大气层，以维护地球的安全，是我们有责任的义务。
大气对太阳辐射的散射
大气对太阳辐射的散射
大气对太阳辐射有两种主要的散射方式：雷利散射和密歇散射。
1. 雷利散射：当太阳辐射通过大气层时，与气体分子的尺寸相比较小的波长的光会发生雷利散射。
这种散射是非选择性的，即不受波长的影响。
雷利散射使得太阳光中的一部分能量散射到周围的各个方向，包括散射到地球表面上。
2. 密歇散射：相较于雷利散射，密歇散射是指太阳辐射与大气层中的气溶胶或云滴等较大的悬浮物质相互作用后发生的散射。
这种散射与波长有关，在可见光范围内，蓝光的波长较短，因此相对于其他波长的光，蓝光更容易被散射。
这就是为什么天空呈现出蓝色的原因。
由于密歇散射会将太阳光中的一部分能量散射到各个方向，这也会导致太阳在公认的位置附近产生光晕和彩虹等现象。
总体来说，大气层中的散射会导致太阳辐射的一部分能量在任意方向上进行散射，这就是为什么我们能够感受到来自各个方向的太阳辐射。
同样地，散射也会使得地球表面接收到来自不同角度的太阳辐射，从而影响地球的能量平衡和气候。
大气中光的散射与颜色成因
大气中光的散射与颜色成因光的散射是指光线碰到物体后，被物体表面的颗粒或分子散射开来，沿各个方向传播的现象。
大气中的光也会发生散射现象，这种散射对我们日常生活中的天空和大气环境产生了重要的影响。
大气中光的散射主要与空气中的颗粒和分子有关。
在干净的空气中，大气颗粒较少，光线的散射现象相对较弱，天空呈现出深蓝色。
而在浑浊的空气中，如有大量的灰尘、烟雾等细小颗粒，光线的散射会变得更加明显，天空呈现出暗灰色或灰蓝色。
当阳光经过大气层进入我们的视线时，会发生散射现象。
根据散射光线的波长不同，我们可以观察到不同颜色的光。
在散射光中，波长较长的红光会被相对较少散射，所以天空中偏向红色；而波长较短的蓝光则会被更多地散射，使天空呈现出蓝色。
这就是为什么晴朗的天空呈现出深蓝色的原因。
除了散射现象，在日出和日落时，我们还可以观察到日光经过大气层的折射现象。
当太阳位于地平线附近时，太阳光照射到大气层会发生折射，使得太阳光的路径变长。
在这个过程中，较短波长的蓝光被分散得更多，所以我们能够观察到美丽的红色和橙色光芒。
这就是为什么日出和日落时天空呈现出绚丽的红色和橙色的原因。
除了散射和折射，天空中的云也能对光的颜色产生影响。
云是由小水滴或冰晶组成的，当阳光照射到云层上时，光线会在水滴或冰晶表面发生折射、散射和反射。
不同类型的云会散射和吸收不同波长的光，反过来影响我们所看到的云的颜色。
例如，白云反射所有波长的光，所以我们感受到的是白色。
而暴雨或雷暴云中的大量水滴会散射和吸收较多的光，使云呈现出灰色或黑色。
除了天空和云等自然现象，大气中的光的散射还会影响到其他物体的颜色。
当阳光照射到建筑物、树木、水面等物体上时，光线在物体表面发生散射和反射，影响我们所感受到的颜色。
例如，一片湖泊在阳光的照射下呈现出湛蓝色或翠绿色，这是由于光线在湖水中的散射和反射产生的。
总结起来，大气中光的散射是由于光线与大气层中颗粒和分子的相互作用。
散射使得天空呈现出不同的颜色，而折射、散射和反射则影响了我们所看到的物体的颜色。
大气的散射作用PPT课件
课前预习：
什么是散射？散射对遥感图像有哪些的影响？
辐射在传播过程中遇到的小微粒而使传播方向改变， 并向各个方向散开，称为散射。
散射使原传播方向的辐射强度减弱，而增加向其他 各方向的辐射。尽管强度不大，但从遥感数据角度 分析，太阳辐射照在地面又反射到传感器的过程中， 两次通过大气，在照射地面时，由于散射增加了漫 入射的成分，使反射的辐射成分有所改变。返回传 感器时，由于散射增加了漫入射的成分，使反射的 辐射成分有所改变。返回传感器时，除反射光外还 增加了散射光进入传感器。通过二次影响增加了信 号中的噪音成分，造成遥感图像的质量下降。
➢ 水滴、雾、尘埃、烟等气溶胶常常产生非选择 性散射。
问答题：
1、云雾为什么通常呈现白色？
答：云、粒子直径虽然与红外线波长接近，但相比可见光波 段，云雾中水滴的粒子直径就比波长大很多，因而对可见光 中各个波长的光散射强度相同，所以人们看到云雾呈白色。
2、什么被称为具有穿云透雾的能力？
答：微波。因为对于微波来说，微波波长比粒子的直 径大得多，则又属于瑞利散射的类型，散射强度与波 长的四次方成反比，波长越长散射强度越小，所以微 波可能有最小散射、最大透射，而被称为具有穿云透 雾的能力。
➢无云的晴天，天空 为什么呈现蓝色？
➢朝霞和夕阳为什么都 偏橘红色？
2. 米氏散射：当微粒的直径与辐射波长差不多时的 大气散射。
➢ 云、雾的粒子大小与红外线的波长接近，所以 云雾对对红外线的米氏散射不可忽视。
3. 无选择性散射：当微粒的直径比辐射波长大得多 时所发生的散射。符合无选择性散射条件的波段 中，任何波段的散射强度相同。
大气散射的三种情况：
瑞利散射
ห้องสมุดไป่ตู้d <<λ
大气散射作用
大气散射作用
大气散射作用也称为天文散射，是指大气受到日射或其他外界电磁波的照射，将能量分散到宇宙中的一种物理过程。
它是一种大自然重要的计量单位和转换机理，决定了日射辐射能量的散射分布和辐射效应。
它也是一种全球性的热平衡作用，维持大气的热稳定性。
大气散射作用的发生，是由大气悬浮微粒进行的。
悬浮微粒可以是水滴、尘埃、水汽或者其他杂质，这些悬浮微粒的表面积、深度和对应的反射率对大气散射作用的强弱有很大影响。
大气散射作用的发生，还能将空气中的电磁波分散，使辐射分散在大气、地表和宇宙空间，形成一个平衡态。
大气散射作用也使空气中的温度平衡，使大气受温度和湿度变化的影响有所缓和，维持了大气的稳定态。
此外，大气散射作用也影响了日出、日落及大气上面对应的天空颜色等现象。
在分散大气中的能量过程中，特定波长的能量会反射，而其他波长的能量会传播出去，从而造就了美丽的日出日落，以及天空的蓝色。
大气散射在宇宙中的作用还很重要，它控制着地球上各种能量的流动，能量的减弱和聚集，以及日射和月射等辐射交换过程，对维持宇宙的能量平衡和热平衡起着重要作用。
大气散射作用也影响了气候变化，造成了全球变暖的现象，破坏气候的平衡。
研究显示，空气污染和温室气体的排放增加了大气反射率，从而阻碍了太阳辐射的地面反射，导致气候变暖。
大气大气散射的作用对我们的日常生活、宇宙能量平衡以及气候变化等有重要作用，因此，我们应该加强大气散射作用的研究，以便更好地掌握它，把握宇宙能量平衡，减缓气候变暖，最终实现和谐共处的目标。
为什么冬天的天空会变得更加蓝色
为什么冬天的天空会变得更加蓝色冬天的天空总是给人一种宁静而神秘的感觉。
寒冷的天气带来了厚重的云层，而这种天空在我们眼中却呈现出更加迷人的蓝色。
那么为什么冬天的天空会变得更加蓝色呢？一、大气散射现象冬天的天空之所以显得更加蓝色，是因为大气散射现象的作用。
大气中悬浮着许多微小的气溶胶粒子和水蒸气，它们会导致太阳光在空气中的传播路径发生弯曲。
而这一现象就是散射。
当阳光穿过大气层时，短波长的蓝色光波会比较容易被气溶胶散射，而长波长的红色光波则相对不容易被散射。
因此，冬天的天空中的蓝光更容易传播到我们的视线中，使天空呈现出更加蓝色的景象。
二、湖泊和冰雪的反射冬天的湖泊和大片的冰雪覆盖在地面上，它们具有较高的反射率。
当太阳光照射到湖泊和冰雪上时，大部分光线会被反射回天空。
这些反射的光线中以蓝光的比例较高，所以在天空看去就显得更加蓝色。
除此之外，冬天的冰雪对阳光有一定的吸收作用，尤其是红色和黄色光更容易被吸收。
这使得从冰雪反射出来的光线中，蓝光相对占比更大，进一步加深了冬天天空的蓝色。
三、空气湿度的变化冬天的空气湿度相对较低，相对湿度较小。
相对湿度是空气中水蒸气含量与饱和水蒸气含量之比，单位为百分比。
相对湿度越大，意味着空气中水蒸气的含量越高。
而水蒸气会吸收太阳光中的红外线，此时天空呈现出的颜色可能较为浅白。
相对湿度较小的冬天，天空中的水蒸气含量较低，不容易吸收红外线，因此在视觉上更容易看到蓝色。
总之，冬天的天空之所以会变得更加蓝色，是由于大气散射现象，湖泊和冰雪的反射以及空气湿度的变化共同作用所致。
这些因素使得冬天的天空呈现出一种神秘而宁静的蓝色景观，给人们带来独特的视觉享受。
无论是走在寒冷的街道上，还是凝视冬天的天空，我们都可以沉浸在这美丽的蓝色世界中，感受生活的美好与希望。
大气对太阳辐射的削弱作用
大气对太阳辐射的削弱作用
大气对太阳辐射具有削弱作用，主要体现在以下几个方面：
1. 散射：大气中的气溶胶、颗粒物和冰晶等能够散射太阳辐射，使得其中的一部分能量发生偏离原来的方向。
散射会使得太阳辐射在大气中的传播路径增加，从而减弱辐射强度。
2. 吸收：大气中的气体，特别是水蒸气、二氧化碳、甲烷等温室气体，能够吸收特定波长范围的太阳辐射。
这些温室气体吸收了部分太阳辐射的能量，将其转化为热能，从而减弱了辐射到达地表的能量。
3. 透过：大气中的部分太阳辐射可以透过大气层到达地表，但在这个过程中也会发生能量的损失。
透过大气层的太阳辐射需要克服大气层的阻力和散射等影响，因此到达地表的能量会减弱。
总体而言，大气对太阳辐射的削弱作用使得地球表面接收到的太阳辐射强度较原始太阳辐射要减弱。
这也是造成地球不同地区温度分布不均匀的重要原因之一。
大气物理分子散射
大气物理分子散射1.引言1.1 概述大气物理分子散射是大气科学中的重要研究领域，它主要研究大气中的分子与辐射之间的相互作用过程。
在大气中，分子散射是指大气分子与入射辐射之间发生的相互作用，导致辐射的方向、能量以及波长发生变化。
大气物理分子散射的研究对于理解大气中的光学特性以及气象学、气候学等相关学科有着重要意义。
首先，由于大气中的分子散射会改变入射辐射的传播方向，因此它对大气透明度、天空的颜色以及日落时的红光现象等有着重要影响。
其次，大气散射还会导致辐射传播过程中的能量损失，可能会对大气层的能量平衡产生一定的影响，从而对气候的变化产生影响。
此外，大气散射还与空气质量、空气污染等有一定的关联。
因此，深入研究大气物理分子散射能够帮助我们更加全面地认识和理解大气环境，并提供科学依据用于解决大气环境问题。
本文将重点介绍大气物理分子散射的基本概念和特点。
首先，将详细解释物理分子散射的定义以及相关理论基础，从微观角度探讨根据分子尺寸和入射波长来判断分子散射过程中的散射机制。
接着，将进一步阐述大气物理分子散射的特点，包括其与入射辐射波长的关系、散射过程中的能量转移、散射角度分布等。
同时，将讨论大气物理分子散射在大气科学和环境科学研究中的应用，以及当前对于大气物理分子散射认识的不足之处和未来的研究方向。
通过对大气物理分子散射的深入研究，我们可以更好地理解大气中的光学特性和辐射传输过程，为解释和预测气象现象、气候变化等提供科学依据。
希望通过本文的阐述，能够增加对大气物理分子散射的认识和理解，推动相关研究的发展，并为未来的大气科学研究提供新的思路和方向。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可按照以下方式撰写：在本文中，将对大气物理分子散射的研究进行详细探讨。
该文章共分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分将对大气物理分子散射的概念进行概述，介绍物理分子散射的基本概念，并阐述本文的目的。
通过引言，读者将对大气物理分子散射有一个整体的了解，并明确文章的研究目标。
阳光透过大气散射蓝光的原理
阳光透过大气散射蓝光的原理阳光透过大气散射蓝光的原理1、蓝光原理：阳光是一种可见光，其中青色发光最多。
阳光中有红外线、紫外线等，其中紫外线尤为强烈，但它们都经过折射、反射和散射等物理过程，最终变为传播于空气中的电磁波，这就叫做“散射”，对蓝色的发光最为明显。
2、大气的作用：大气平均含有水蒸气和空气分子，可以改变电磁波的传播方向，使其发生散射现象，太阳光入射大气后，水蒸气和空气分子将其分解。
紫外线和红外线的波长较短，主要被大气吸收，形成大气空气扩散，其中紫外线可以被水蒸汽和空气分子反射，于是蓝光就可以通过大气散射出来。
3、分解分子的作用：大气中水蒸气和空气分子可以将阳光分解，使其波长变短，形成随机变化的电磁波，在空气中反射出蓝光。
蓝光扩散于大气，使蓝天成为可能。
4、阴影作用：在阴影处，有一种称为“阴影散射”的现象，就是大气将阳光分解和反射的现象，它的作用是将原来的红外线和阳光转变成向阴影处的空气中发射的蓝光波。
因此，阴影处也会有柔和的蓝光反射出来。
5、小水滴的影响：由于大气中的小水滴可以吸收高能量的紫外线和红外线，剩下的可见光以及其他电磁波则发声。
在这个过程中，蓝色部分会最为明显，因此，可以把小水滴也称作蓝光的“发光器”。
6、自然条件的影响：在自然条件不同的情况下，可以观察到晴朗的天空各种蓝色的变化，这是因为大气的变化所致。
如降雨时，“散射混合“现象会发生，即由于大气折射、反射和散射等综合作用，形成一个圆形，模糊的混合光源向太阳展开，这样，光照度会降低，拉长了蓝光的色彩，变成晴朗天空时强烈的淡蓝色。
7、气压和湿度的影响：物理学上，气压降低时，蓝光反射越多，即当气压下降，大气层压力变小时，由大气表层至空气中层的速度也变小，从而把更多的能量转移到反射的蓝光中，湿度同样也会影响蓝光的散射现象，当湿度降低时，蓝光散射越多，从而使天空看上去更蓝。
为什么在阴天的时候看不到阳光？
为什么在阴天的时候看不到阳光？一、大气散射作用屏蔽了太阳光阴天时我们看不到阳光，主要是因为大气散射作用的影响。
当阳光穿过大气层时，会与大气中的气体和悬浮颗粒发生碰撞，导致光线发生折射、散射和吸收。
在晴朗的天气中，这些现象对阳光的影响较小，因此我们可以看到明亮的阳光。
然而，在阴天，云层中的水滴和气体会对阳光进行更多的散射和吸收，使得光线的传播受到阻碍，从而难以看到阳光。
二、云层的反射遮挡了阳光另一个导致阴天看不到阳光的因素是云层对阳光的反射。
云层是由大量的水滴、冰晶以及悬浮微粒组成的。
当阳光照射到云层时，光线会被云层中的颗粒所散射，一部分光线会被反射回地面，而不会到达我们的视线。
这就使得我们在阴天时很难看到直接的阳光，因为大部分的阳光被云层所阻挡。
三、阴天下光线的颜色变化此外，在阴天下，光线的颜色也会发生一定的变化。
阳光经过云层的反射和散射后，光线中的蓝色波长被更多地散射出去，而红色波长相对较少散射。
所以在阴天时，我们会感觉到光线显得较暗淡且呈现出一种偏灰的颜色。
这就是我们常说的“灰蒙蒙”的天气现象。
四、诗意的阴天与情感阴天虽然没有明亮的阳光，但也给人一种特殊的诗意和情感。
在阴天的日子里，天空显得宁静深沉，给人一种恬静、安宁的感觉。
阴天还可以给人一种柔和的光线，使得景色更加温和和柔和，给人以一种宁静、平和的心情。
在这样的天气里，人们的情绪也会变得相对平稳，并且更容易感受到周围的温情与细腻之处。
总结：在阴天的时候，我们无法看到明亮的阳光，主要是因为大气散射作用挡住了光线，以及云层的反射使阳光无法直接照射到我们的视线。
同时，阴天下光线的颜色也发生了变化，呈现出一种灰暗和昏沉的特点。
然而，阴天也给人以一种诗意和情感的体验，使得环境更加宁静和柔和，引发人们内心的平静与思考。
无论是阴天还是晴天，每一种天气都有其独特的美妙之处。
大气的散射作用
大气的散射作用嘿，你说大气的散射作用啊？这可有点意思。
咱先说说啥是大气的散射作用吧。
简单来说呢，就是太阳光啊或者其他光在穿过大气层的时候，被大气中的各种粒子给打散了。
就像你拿个手电筒照在一堆小颗粒上，光会向四面八方散开一样。
“哎呀，这大气散射还挺神奇呢。
”这散射作用可影响不少事儿呢。
比如说天空为啥是蓝色的。
那就是因为蓝光波长比较短，更容易被散射。
太阳光里有各种颜色的光，其他颜色的光不太容易被散射，就蓝光被散射得厉害，所以我们看天空就是蓝色的啦。
“嘿，没想到天空蓝是因为大气散射呢。
”还有啊，日出日落的时候，太阳看起来红彤彤的。
这也是散射作用搞的鬼。
这时候太阳光穿过的大气层比较厚，蓝光、绿光啥的都被散射得差不多了，就剩下红光、橙光这些波长比较长的光，所以太阳就看起来红红的。
“哇，这日出日落的美景原来是大气散射的功劳。
”大气散射对我们看东西也有影响哦。
有时候在雾天或者灰尘比较多的时候，我们看东西就觉得模模糊糊的。
这就是因为光被这些小颗粒散射得乱七八糟的，我们眼睛接收到的光就不那么清楚了。
“哎呀，这雾天看不清楚路就是散射惹的祸。
”而且啊，大气散射还跟气候有点关系呢。
比如说在一些污染比较严重的地方，大气中的颗粒多，散射作用就强，可能会让天空看起来灰蒙蒙的。
“嘿，这污染严重了，大气散射都不好看了。
”总之呢，大气的散射作用虽然我们平时可能不太注意，但它对我们的生活和周围的环境影响还挺大的。
它让我们看到了美丽的天空颜色，也给我们带来了一些小麻烦。
哈哈。
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大气散射的三种情况：
瑞利散射 米氏散射 无选择性散射 d <<λ d ≈λ d >>λ
三种散射作用
1. 瑞利散射：当微粒的直径比辐射波长小得多时的 散射称为瑞利散射。
散射率与波长的四次方成反比，因此，瑞利散射
的强度随着波长变短而迅速增大。紫外线是红光 散射的30倍，0.4微米的蓝光是4微米红外线散射 的1万倍。 瑞利散射对可见光的影响较大，对红外辐射的影 响很小，对微波的影响可以不计。 多波段中不使用蓝紫光的原因。
问答题：
1、云雾为什么通常呈现白色？
答：云、粒子直径虽然与红外线波长接近，但相比可见光波 段，云雾中水滴的粒子直径就比波长大很多，因而对可见光 中各个波长的光散射强度相同，所以人们看到云雾呈白色。
2、什么被称为具有穿云透雾的能力？
答：微波。因为对于微波来说，微波波长比粒子的直 径大得多，则又属于瑞利散射的类型，散射强度与波 长的四次方成反比，波长越长散射强度越小，所以微 波可能有最小散射、最大透射，而被称为具有穿云透 雾的能力。
大气的散射作用
课前预习：
什么是散射？散射对遥感图像有哪些的影响？
辐射在传播过程中遇到的小微粒而使传播方向改变， 并向各个方向散开，称为散射。 散射使原传播方向的辐射强度减弱，而增加向其他 各方向的辐射。尽管强度不大，但从遥感数据角度 分析，太阳辐射照在地面又反射到传感器的过程中， 两次通过大气，在照射地面时，由于散射增加了漫 入射的成分，使反射的辐射成分有所改变。返回传 感器时，由于散射增加了漫入射的成分，使反射的 辐射成分有所改变。返回传感器时，除反射光外还 增加了散射光进入传感器。通过二次影响增加了信 号中的噪音成分，长的关系
颜色 波长 散射率
红 0.7 1
橙黄 0.62 1.6
黄 0.57 2.2
绿 0.53 3.3
青兰 0.47 4.9
紫 0.4 5.4
紫外线 0.3 30.0
无云的晴天，天空
朝霞和夕阳为什么都
为什么呈现蓝色？
偏橘红色？
2. 米氏散射：当微粒的直径与辐射波长差不多时的 大气散射。 云、雾的粒子大小与红外线的波长接近，所以 云雾对对红外线的米氏散射不可忽视。 3. 无选择性散射：当微粒的直径比辐射波长大得多 时所发生的散射。符合无选择性散射条件的波段 中，任何波段的散射强度相同。 水滴、雾、尘埃、烟等气溶胶常常产生非选择 性散射。
The end,thank you!
课件是本人亲自制作，希望大家喜欢！