Ensayo

5.1. INTERACCIÓN DE LA ATMÓSFERA CON LA RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA

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Figura 5.1: Bandas de absorción y ventanas en el espectro electromagnético

• Visible e infrarrojo cercano (0.3 - 1.35µm) • Infrarrojo cercano de onda corta (1.5 - 1.8µ; 2 - 2.4µ) • Infrarrojo medio (2.9 - 4.2µ; 4.5 - 5.5µ) • Infrarrojo térmico (8 - 14µ) • Microondas, por encima de 20 µ la atmósfera es prácticamentetransparente Problema aparte supone la aparición de partículas líquidas (nubes, figura 5.3) o sólidas (figura 5.4) que reflejan gran parte de la radiación solar que reciben. Las nubes emiten su propia radiación en el infrarrojo térmico, diferente a la terrestre debido a su menor temperatura, con lo que ocultan la superficie terrestre en ambas regiones del espectro. Dada la saturación en vapor de agua delaire dentro de las nubes su capacidad de absorber radiación en la banda de absorción del vapor de agua dependerá de su espesor. Teniendo en cuenta todas estas circunstancias, a la hora de diseñar un sensor, existen tres posibilidades fundamentales (figura 5.2): • Captar radiación solar reflejada por la superficie (en una longitud de onda correspondiente a una ventana atmosférica) • Captar radiacióninfrarroja procedente de la superficie terrestre o las nubes • Captar radiación de una banda en la que un gas presente una elevada capacidad de absorción para así estimar la concentración de este gas, ya que cuanto menos radiación llegue mayor será la cantidad de gas.

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TEMA 5. INTERACCIÓN DE LA RADIACIÓN CON LOS OBJETOS

Visible

Infrarrojo térmico Figura 5.2: Bandas del satéliteMeteodsat

Vapor de agua

Figura 5.3: Efecto de las nubes sobre las observaciones de satélite

5.2. INTERACCIÓN DE LOS ELEMENTOS DE LA SUPERFICIE TERRESTRE CON LA RADIACIÓN33 En todo caso hay que tener en cuenta que, incluso en las ventanas atmosféricas, la transmitancia nunca va a ser del 100% y así la radiancia que llega al satélite es siempre algo menor que la que sale de la Tierra.

5.1.2Dispersión

Es el mecanismo por el cual la radiación electromagnética es reflejada o refractada por gases o partículas situados en la atmósfera. De este modo disminuye la radiancia directa y aumenta la difusa. Los principales causantes de la dispersión atmosférica son los gases y aerosoles (partículas sólidas o líquidas) que la componen, debido a la elevada variabilidad espacio-temporal dealgunos de los gases y de los aerosoles resulta difícil establecer modelos generales para cuantificar su influencia final en una imagen. Existen tres tipos fundamentales de dispersión: • Dispersión de Rayleigh, ocurre cuando la longitud de onda es mucho menor que el tamaño de los objetos responsables de la dispersión. Afecta por tanto a las longitudes de onda más cortas y causa el color azul del cielo.• Dispersión de Mie, cuando la longitud de onda es del mismo orden de magnitud que los objetos dispersores (vapor de agua, polvo y aerosoles). Afecta a todas las longitudes de onda del visible. • Dispersión no selectiva, cuando la longitud de onda es mucho menor que los objetos, la producen gotas de agua en la atmósfera (niebla o nubes).

5.1.3

Emisión atmosférica

Cuando se trabaja en elinfrarrojo térmico, el objetivo fundamental es estimar la temperatura de la superficie terrestre, sin embargo los datos que llegan al satélite incluyen emisión tanto de la superficie como de las diferentes capas de la atmósfera. Resulta difícil distinguir un efecto del otro, sin embargo se han hecho avances significativos en este sentido.

5.2 Interacción de los elementos de la superficie terrestre conla radiación
De cara a la identificación de objetos y procesos en la superficie terrestre, lo que nos interesa es la reflectividad de estos objetos respecto a las diferentes longitudes de onda. Cada tipo de material, suelo, vegetación, agua, etc. reflejará la radiación incidente de forma diferente lo que permitirá distinguirlo de los demás si medimos la radiación reflejada. A partir de medidas de...