大气遥感中的电磁波特性与辐射学基础

"该资源是一份关于电磁波及其在大气遥感中应用的PPT，由王永前制作。内容涵盖了波的定义、机械波与电磁波的区别、电磁辐射的概念，以及遥感技术的定义和大气遥感的学科定义、应用。此外，还提到了大气辐射学的重要性以及学习这一领域的意义，并引用了基尔霍夫的辐射定律作为现代大气辐射学的基础。" 在讲解"电磁波及其特性"时，波被定义为振动在空间的传播形式，分为横波和纵波。机械波是振动在媒质中的传播，例如声波、水波和地震波。而电磁波则不同，它是由变化的电场和磁场在空间中传播，不依赖于介质。电磁辐射是指电磁能量的传递过程，包括辐射、吸收、反射和投射。 "大气遥感"是利用电磁波探测、分析和研究地球大气和地表特征的技术，包括大气的成分、运动状态以及气象要素的测量。遥感技术依赖于电磁波与地球表面物质的相互作用，通过非直接接触的方式获取信息。大气遥感不仅涉及大气物理学，也涵盖地表特性研究。 "大气辐射学"是大气物理学的一个分支，研究辐射能如何在地球-大气系统中传输和转换，对天气预报、气候学、大气化学等多个领域具有理论支持作用。辐射差额是气候形成和变化的关键因素，辐射过程与动力过程共同塑造地球的气候环境。 学习"大气辐射学"的意义在于，辐射是地气系统与宇宙空间能量交换的唯一途径，对于理解和预测天气、气候至关重要。在数值天气预报中，需要精确计算大气辐射过程。此外，人类活动对地球气候的影响，如温室效应，也与大气辐射过程的改变有关。 基尔霍夫的辐射定律是现代大气辐射学的基石，指出在特定温度和波长下，所有物体的比辐射率与其吸收率的比值是恒定的，这为理解和计算物体的辐射行为提供了理论依据。