Whitecaps
Wkład białych czap i piany do radiancji TOA zależy od dwóch czynników: reflekcji białych czap per se i frakcji powierzchni morza pokrytej białymi czapami.
Idąc za Gordonem i Wangiem (1994b), wkład białych czap i piany w TOA jest
t(𝜃v,λ)ρwc(λ) = Nt(𝜃s,λ)t(𝜃v,λ),
gdzie t(𝜃v,λ)jest diffużytkową transmisją atmosferyczną w kierunku patrzenia,t(𝜃s,λ)jest diffużytkową transmisją w kierunku Słońca, aNjest niewymiarową znormalizowaną reflekcją białych czap.N jest definiowane w taki sam sposób jak znormalizowana reflekcja opadu wodyN wEq. (3.3) strony Normalized Reflectances, a mianowicie
N ≡ π FoN = π RRo 2Lwc(𝜃s) Fo cos 𝜃st(𝜃s), | (1) |
gdzie Lwc ishe whitecap radiance. Zakłada się, że pokrywy są Lambertowskimi reflektorami, tak więc (w przeciwieństwie do Lw) Lwc nie zależy od kierunku 𝜃v,ϕ.Daje to interpretację (Gordon i Wang (1994b), strona 7754), że „ρ jest reflekcją – reflekcyjnym natężeniem promieniowania podzielonym przez natężenie padającego promieniowania – jakie musiałby mieć lambertowski cel trzymany poziomo w TOA, aby wytworzyć natężenie L.”N może być interpretowane jako średnia reflekcja powierzchni morza, która wynika z białych czap w przypadku braku tłumienia atmosferycznego.
Efektywna reffekcja napromieniowania białych czap wynosi 0,22 (aczkolwiek z ± 50% paskami błędu). Ta reflekcja jest niezależna od długości fali. Daje toN = 0,22Fwc, gdzieFwc jest ułamkiem powierzchni morza pokrytym przez pokrywy białek. Ułamkowe pokrycie zaczerpnięto od Stramskiej i Petelskiego (2003), którzy podają dwa modele dlaFwc:
Fwc = 5.0 × 10-5(U10 – 4.47)3dla obszarów rozwiniętych (2) Fwc = 8.75 × 10-5(U10 – 6.33)3dla mórz nierozwiniętych (3)
gdzie W jest prędkością wiatru w ms-1 na wysokości 10 m. Wzór (3) dla mórz nierozwiniętych jest stosowany przy założeniu, że jeżeli morze jest dobrze rozwinięte, to prawdopodobnie jest burzliwe, a więc pochmurne, tak że teledetekcja nie jest możliwa. Niebieska krzywa na rys. (4) przedstawiaFwc dla mórz nierozwiniętych.
Model finalny dla N jest wtedy następujący
N(λ) = awc(λ) × 0,22 × Fwc = awc(λ) × 1,925 × 10-5(U10 – 6,33)3. (4)
Poprawkę na tworzenie się pokrywy białej stosuje się dla prędkości wiatru w zakresie6,33 ≤ U10 ≤ 12ms-1. Współczynnik awc(λ)jest znormalizowaną reflekcją białych czap, która opisuje spadek reflekancji przy długościach fal w czerwieni i NIR. Współczynnik ten został zaczerpnięty z Rys. 3 i 4 Frouin et al.(1996); wartości wynoszą
.