Metody teledetekcyjne w badaniach atmosfery

Celem wykładu jest zapoznanie słuchaczy z podstawowymi technikami pomiarowymi wykorzystywanymi w teledetekcyjnych metodach badań atmosfery ziemskiej. W ramach wykładu przewiduje się omówienie podstawowych technik odwrotnych stosowanych do wyznaczania własnościach fizycznych i optycznych chmur, aerozoli atmosferycznych oraz profili pionowych temperatury powietrza, ozonu oraz pary wodnej.

Program:

1. Podstawowe problemy metod zdalnych, teledetekcja pasywna i aktywna.

2. Transfer promieniowania słonecznego i ziemskiego przez atmosferę. Absorpcja promieniowania przez gazy atmosferyczne oraz rozpraszanie promieniowania przez chmury oraz aerozole.

3. Podstawy pasywnej teledetekcji, rozwiązania równania transferu promieniowania w przypadku pojedynczego rozpraszania oraz przybliżenia dwu-strumieniowego.

4. Zastosowanie pasywnej teledetekcji (wykorzystanie rozproszonego oraz bezpośredniego promieniowania słonecznego w obszarze UV) do odzyskiwania informacji o koncentracji ozonu z przyrządu TOMS.

5. Kolor oceanu, wyznaczanie albedo powierzchni oceanu. Pojęcie poprawki atmosferycznej.

6. Wprowadzenie do metod teledetekcyjnych wykorzystujących emisję promieniowania długofalowego. Pomiary całkowitej zawartości pary wodnej oraz temperatury powierzchni ziemi.

7. Zastosowanie pasywnej teledetekcji do wyznaczania opadów i własności mikrofizycznych chmur.

8. Techniki pomiarowe oraz algorytmy satelitarne stosowane do wyznaczania własności optycznych aerozoli na podstawie pomiarów przyrządami MODIS, AVHRR, MISR, MSG.

9. Pomiary naziemne własności optycznych aerozoli przy wykorzystaniu fotometrów słonecznych. Sieć pomiarowa AERONET. Metody odwrotne w teledetekcji aerozoli.

10. Wykorzystanie metod teledetekcyjnych do wyznaczania koncentracji gazów śladowych (metoda LIMB) oraz profili pionowych temperatury powietrza.

11. Pomiary bilansu energetycznego na szczycie atmosfery (projekt ERBE i CERES) i ich wykorzystanie do badań klimatycznych.

12. Wprowadzenie do aktywnej teledetekcji. Teoria działania radaru mikrofalowego oraz radaru dopplerowskiego. Pomiary poziomu oceanu (projekt Topex/Posejdon), lodu.

13. Badania aerozoli atmosferycznych przy pomocy lidarów. Lidar typu DIAL oraz lidar Ramanowski w badaniach gazów śladowych.