地面反射率
地理学名词
地面反射率定义为太阳反射辐射和太阳总辐射之比,它表征地面对太阳辐射的吸收和反射能力,是影响地面辐射平衡的重要因子之一,对气候特别是局地小气候的形成及其变化具有重要的影响。
定义
到达地面的总辐射中,有一部分被地面反射回大气,称为地面反射辐射。地面反射能力的大小,以向上的反射辐射总通量与入射辐射总通量的比值来表示,称为地面反射率。地面反射率的大小取决于地面的性质和状态。一般来说,深色土壤的反射率比浅色土壤小,潮湿土壤的反射率比干燥土壤小,粗糙表面的反射率比平滑表面小,陆地表面的平均反射率为10—35%,新雪面反射率最大,可达95%。水面反射率随太阳高度角而变,太阳高度角愈小反射率愈大。对波浪起伏的水面来讲,反射率平均为7—10%左右。因此,即使总辐射强度一样,不同性质的下垫面得到的太阳辐射仍然有很大差别,这是地面温度分布不均匀的原因之一。
地面反射率还与下垫面有关,不同的下垫面会有不同的地面反射率,一般来说如果下垫面为雪地的话,那么发射率较高,如果为草地的话,发射率较低。
计算
一般而言,像元大气透过率、大气程辐射遥感值和水平地面辐照度在研究区域内都是连续变化的物理量,它们都可通过已知的离散分布的点值进行适当的插值处理来得到。由于采用这样的处理方法得到的是水平地面上的辐射度(由于地形影响,非水平地面上的辐照度及其各分量都不是连续变化的量,不能通过简单的插值处理得到),这时的像元遥感数值必须是地面水平时的遥感数值。而非水平地表像元的水平地表遥感数值可通过地形改正(包括云层阴影修正)得到。
(1)首先在研究区域内,选择符合条件的小区域(以点状、小块状离散分布在大气状况非均匀区域中),使用前面的方法计算像元上各项所需参数。
(2)利用小区域(或像元点)上已知(计算和实测)的各项参数,插值计算大气状况非均匀区域内所有像元点的有关各项参数。
插值算法很多,通常采用二次曲面拟合插值法,近点按距离加权平均法、加权最小二乘拟合法等方法。插值的精度,除算法外主要取决于研究区域各项参数变化的复杂程度,实测点的数量与几何分布、真实地表与朗伯体的近似程度等因素。
影响因素
地面反射率与土壤湿度
在无积雪的季节,地面反射率主要取决于地面的植被覆盖情况和土壤湿润程度。土壤湿度的变化可对反射率产生明显影响,一般规律为:土壤湿度的增加可使地面反射率减小,并且在干旱、半干旱地区的春季,土壤湿润状况也是植物赖以生长发育的重要条件之一,因此土壤湿度是影响地面反射率的重要因子之一。
地面反射率与地表土壤温度
由地面反射率的定义可知,地表土壤温度与地面反射率并无直接关系,但地面反射率的变化与季节有密切关系。由于季节变化最直接的后果是改变最大太阳高度这个影响因子,而地表土壤温度可以反映这个影响因子的变化。
地面反射率与地面气温
与地面反射率与地表土壤温度的关系类似,地面反射率与地面气温也有一定关系。
地面反射率与地面空气相对湿度
随着相对湿度的增加,地面反射率明显增大,这反映冬季特别是降雪的情形;随着相对湿度的增加,地面反射率略有减小,这反映夏季特别是雨季的情形。
最新修订时间:2022-08-25 14:33
目录
概述
定义
参考资料