Wykład
monograficzny
Dr Krzysztof Markowicz, kmark@igf.fuw.edu.pl
Metody teledetekcyjne w badaniach atmosfery i oceanów.
semestr zimowy
Termin:
pierwszy
wykład: 4 października 2004
Instytut
Geofizyki, ul. Pasteura 7, sala 406 (IV piętro)
Celem wykładu jest zapoznanie słuchaczy
z podstawowymi prawami fizycznymi wykorzystywanymi w teledetekcyjnych metodach
badań atmosfery ziemskiej oraz oceanów. W ramach wykładu przewidziane jest omówienie
szeregu technik teledetekcyjnych stosowanych w satelitarnych oraz naziemny
pomiarach. W czasie wykładu główny nacisk będzie położony na wykorzystanie
oddziaływania promieniowania elektromagnetycznego (od promieniowania
ultrafioletowego pod mikrofale) z gazami atmosferycznymi, aerozolami, chmurami
oraz powierzchnią ziemi.
Plan wykładu
- Wprowadzenie
do teledetekcji w badaniach fizyki atmosfery. Teledetekcja pasywna i
aktywna. Podstawowe problemy badań zdalnych.
- Transfer
promieniowania słonecznego i ziemskiego przez atmosferę. Absorpcja
promieniowana przez gazy atmosferyczne oraz rozpraszanie promieniowania
przez chmury oraz aerozole.
- Podstawy
pasywnej teledetekcji, rozwiązania równania transferu promieniowania
pojedynczego przypadku przybliżenia pojedynczego rozpraszania oraz przybliżenia
dwu-strumieniowego.
- Zastosowanie
pasywnej teledetekcji (wykorzystanie rozproszonego oraz bezpośredniego
promieniowania słonecznego w obszarze UV) do odzyskiwania informacji o
koncentracji ozonu. Omówienie technik pomiarowych oraz algorytmów
teledetekcyjnych na przykładzie przyrządu TOMS na satelicie NOAA NIMBUS-7
i EP-TOMS oraz pomiarów naziemnych.
- Kolor
oceanu, wyznaczanie albedo powierzchni oceanu. Odzyskiwanie informacji o
zawartości chlorofilu w wodzie. Pojęcie poprawki atmosferycznej. Algorytmy
teledetekcyjne stosowane dla przyrządów SeaWIFS, i MODIS. Pomiary naziemne
przy wykorzystaniu przyrządu SIMBAD.
- Wprowadzenie
to metod teledetekcyjnych wykorzystujących emisję promieniowania długofalowego.
Pomiary całkowitej zawartości pary wodnej oraz temperatury powierzchni
ziemi (SST).
- Zastosowanie
pasywnej teledetekcji do odzyskiwania informacji o opadach i mikrofizyce
chmur.
- Techniki
pomiarowe oraz algorytmy satelitarne stosowane do wyznaczania własności
optycznych aerozoli na podstawie pomiarów przyrządami MODIS, AVHRR, MISR.
- Pomiary
naziemne własności optycznych aerozoli przy wykorzystaniu sunfotometrów,
nephelometrów, aethalometrów. Sieć pomiarowa AERONET. Metody odwrotne w
teledetekcji aerozoli.
- Wykorzystanie
metod teledetekcyjnych do odzyskiwania informacji o koncentracji gazów śladowych
(metoda LIMB) oraz profili pionowych temperatury powietrza.
- Pomiary
bilansu energetycznego na szczycie atmosfery (projekt ERBE, CERES) i ich
wykorzystanie do badań klimatycznych.
- Wprowadzenie
do aktywnej teledetekcji. Teoria działania radaru oraz lidaru.
- Wykorzystanie
radaru dopplerowskiego do pomiarów kierunku i prędkości wiatru. Pomiary
poziomu oceanów (projekt Topex/Posejdon). TREM- pierwszy radar
meteorologiczny na orbicie.
- Badania
aerozoli atmosferycznych przy pomocy lidaru. Projekt CALIPSO. Omówienie
metod odwrotnych Kletta oraz Portera.
Lidar typu DIAL oraz lidar Ramanowski w badaniach gazów śladowych.