8796960187

4.1. KOREKCJA WYNIKÓW POMIARU TEMPERATURY OBIEKTÓW POPRZEZ UWZGLĘDNIENIE WPŁYWU ATMOSFERY

Pomiar temperatury obiektów na powierzchni Ziemi za pomocą danych pozyskiwanych przez satelitę może być obarczony błędami spowodowanymi obecnością pary wodnej w atmosferze ziemskiej, tłumiącej długofalowe promieniowanie podczerwone, emitowane z powierzchni obiektów odwzorowanych na zdjęciach. Również zawartość w atmosferze CO,, ozonu i aerozoli może wpłynąć na wielkość błędu określenia temperatury powierzchni Ziemi, rejestrowanej przez satelitę (Cogan, Willand 1976). Nieczęste pomiary zawartości tych gazów i aerozoli w atmosferze wykonywane przez sondy dają wyniki, które nie mogą być wykorzystywane do obliczenia poprawki temperatury dla dużego obszaru. W Polsce nie są prowadzone rutynowe pomiary zawartości aerozoli i dwutlenku węgla.

Najmniejszy wpływ zawartości pary wodnej w atmosferze ziemskiej na pomiar radiacyjnej temperatury obiektów obserwuje się w paśmie bliskiej podczerwieni termalnej -około 3,7 pm (Deschamps, Phulpin 1980). Ten zakres promieniowania jest rejestrowany w kanale 3 radiometru AVHRR/NOAA. Jednakże rejestracja tego promieniowania w ciągu dnia charakteryzuje się licznymi zakłóceniami, spowodowanymi częściowym odbiciem promieniowania słonecznego od obiektów emitujących promieniowanie w zakresie średniej podczerwieni. Stąd też, jak już zaznaczono, w przeprowadzonych badaniach nie wykorzystano informacji rejestrowanych w kanale 3 radiometru AVHRR.

Wobec niemożliwości ilościowego określenia zawartości pary wodnej i innych gazów, a także aerozoli w atmosferze ziemskiej w danej chwili i w danym miejscu, opracowano metodę określenia wielkości tłumiącego wpływu atmosfery ziemskiej na transmisję długofalowego promieniowania podczerwonego, tak aby do otrzymania radiacyjnej temperatury obiektów można było wykorzystać tylko te dane, które zostały zarejestrowane przez satelitę. Metoda bazuje na analizie różnicy tłumienia promieniowania podczerwonego w zależności od długości fali.

P. Y. Deschamps i T. Phulpin (1980) opracowali metodę korekty temperatury rejestrowanej w trzech kanałach termalnych - 3,7, 11 i 12 pm (kanały 3, 4 i 5), najlepsze jednak efekty otrzymali biorąc pod uwagę kombinacje dwóch kanałów - trzeciego i piątego. E. P. McClain, W. G. Pichel i Ch. C. Walton (1985) wyprowadzili 3 algorytmy na obliczenie temperatury powierzchni Ziemi z uwzględnieniem wpływu atmosfery. Jest to tak zwana metoda „rozszczepionego okna”, uwzględniająca wpływ pary wodnej w atmosferze na różnice rejestracji długofalowego promieniowania podczerwonego, rejestrowanego przez radiometr AVHRR odpowiednio w kanałach 3, 4, 5 tego radiometru. Współczynniki równania liniowego można było wyliczyć, mierząc temperaturę powierzchniowej warstwy dużych akwenów wodnych (Sea Sur-face Temperaturę - SST). Wyprowadzone przez autorów równania, z uwzględnieniem wpływu atmosfery, przedstawiają się następująco:

SST =1,5018 T_{3 7} - 0,4930 T„ - 273,34,

SST = 3,6139 T_n - 2,5789 T,₂ - 283,18,

(8)