Wykład monograficzny

Dr Krzysztof Markowicz, kmark@igf.fuw.edu.pl

Metody teledetekcyjne w badaniach atmosfery i oceanów.

semestr zimowy

 Termin: wtorek godz. 9:15-11:00

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

  1. Wprowadzenie do teledetekcji w badaniach fizyki atmosfery. Teledetekcja pasywna i aktywna. Podstawowe problemy badań zdalnych.
  2. Transfer promieniowania słonecznego i ziemskiego przez atmosferę. Absorpcja promieniowana przez gazy atmosferyczne oraz rozpraszanie promieniowania przez chmury oraz aerozole.
  3. Podstawy pasywnej teledetekcji, rozwiązania równania transferu promieniowania pojedynczego przypadku przybliżenia 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. Omówienie technik pomiarowych oraz algorytmów teledetekcyjnych na przykładzie przyrządu TOMS na satelicie NOAA NIMBUS-7 i EP-TOMS oraz pomiarów naziemnych.
  5. 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.
  6. Wprowadzenie to metod teledetekcyjnych wykorzystujących emisję promieniowania długofalowego. Pomiary całkowitej zawartości pary wodnej oraz temperatury powierzchni ziemi (SST).
  7. Zastosowanie pasywnej teledetekcji do odzyskiwania informacji o opadach i mikrofizyce chmur.
  8. Techniki pomiarowe oraz algorytmy satelitarne stosowane do wyznaczania własności optycznych aerozoli na podstawie pomiarów przyrządami MODIS, AVHRR, MISR.
  9. Pomiary naziemne własności optycznych aerozoli przy wykorzystaniu sunfotometrów, nephelometrów, aethalometrów. Sieć pomiarowa AERONET. Metody odwrotne w teledetekcji aerozoli.
  10. Wykorzystanie metod teledetekcyjnych do odzyskiwania informacji o koncentracji gazów śladowych (metoda LIMB) oraz profili pionowych temperatury powietrza.
  11. Pomiary bilansu energetycznego na szczycie atmosfery (projekt ERBE, CERES) i ich wykorzystanie do badań klimatycznych.
  12. Wprowadzenie do aktywnej teledetekcji. Teoria działania radaru oraz lidaru.
  13. Wykorzystanie radaru dopplerowskiego do pomiarów kierunku i prędkości wiatru. Pomiary poziomu oceanów (projekt Topex/Posejdon). TREM- pierwszy radar meteorologiczny na orbicie.
  14. Badania aerozoli atmosferycznych przy pomocy lidaru. Projekt CALIPSO. Omówienie metod odwrotnych Kletta oraz  Portera. Lidar typu DIAL oraz lidar Ramanowski w badaniach gazów śladowych.