Articles

Fehérsapkák

A fehérsapkák és habok hozzájárulása a TOA-sugárzáshoz két tényezőtől függ: a fehérsapkák reflektanciájától önmagában és a tengerfelszín fehérsapkákkal borított részétől.

Gordon és Wang (1994b) nyomán a fehérsapkák és a hab hozzájárulása a TOA-hoz

t(𝜃v,λ)ρwc(λ) = Nt(𝜃s,λ)t(𝜃v,λ),

ahol t(𝜃v,λ)a diffuse légköri transzmisszió a látóirányban,t(𝜃s,λ)a diffuse transzmisszió a Nap irányában, ésNa nemdimenziós normalizált whitecap reflektancia.N ugyanúgy vandefinálva, mint a (3.) egyenletben szereplő normalizált vízkilépési reflektanciaN volt.3) a Normalizált reflektanciák lapon, nevezetesen

(1)

N ≡ π FoN = π RRo 2Lwc(𝜃s) Fo cos 𝜃st(𝜃s),

ahol Lwc a fehércsap sugárzása. Feltételezzük, hogy a fehérsapkák Lamberti reflektorok, így (az Lw-től eltérően)Lwc nem függ az 𝜃v,ϕ iránytól.Ez azt az értelmezést adja (Gordon és Wang (1994b), 7754. oldal), hogy “ρ a reflektancia – a reflektált besugárzás osztva a beeső besugárzással -, amellyel egy vízszintesen a TOA-n tartott Lamberti célpontnak rendelkeznie kell ahhoz, hogy az L-sugárzást produkálja.”N” a tengerfelszín átlagos reflektanciájaként értelmezhető, amely a fehérsapkákból adódik légköri csillapítás hiányában.

A fehérsapkák effektív reflektanciája Koepke (1984) szerint 0,22 (bár ± 50%-os hibahatárokkal). Ez a reflektancia független a hullámhossztól. Ebből adódikN = 0,22Fwc, aholFwc a tengerfelszínnek a fehér habok által borított hányada. A lefedettség töredéke Stramska és Petelski (2003) adataiból származik, akik két modellt adnak azFwc-re:

Fwc = 5,0 × 10-5(U10 – 4,47)3fejlett tengerek esetében (2) Fwc = 8,75 × 10-5(U10 – 6.33)3fejletlen tengerek esetén (3)

ahol W a szélsebesség ms-1-ben 10 m-en. A (3) képletet fejletlen tengerek esetén azon a feltételezésen alapul, hogy ha a tenger jól fejlett, akkor valószínűleg viharos, tehát felhős, így a távérzékelés nem lehetséges. A (4. ábra kék görbéje mutatja aFwc-t a fejletlen tengerekre.

Az N-re vonatkozó finális modell ezután

N(λ) = awc(λ) × 0,22 × Fwc = awc(λ) × 1,925 × 10-5(U10 – 6,33)3 . (4)

A fehércsap-korrekciót a6,33 ≤ U10 ≤ 12ms-1 szélsebesség tartományba eső szélsebességekre kell alkalmazni. Az awc(λ)-tényező egy normalizált whitecap reflektancia, amely a reflektancia csökkenését írja le vörös és NIR hullámhosszakon. Ez a faktor a Frouin et al. (1996) 3. és 4. ábrájából származik; az értékek