Articles

Capace albe

Contribuția calotelor albe și a spumei la radiația TOA depinde de doi factori: reflectanța calotelor albe în sine și fracțiunea din suprafața mării care este acoperită de calotele albe.

După Gordon și Wang (1994b), contribuția calotelor albe și a spumei la TOA este

t(𝜃v,λ)ρwc(λ) = Nt(𝜃s,λ)t(𝜃v,λ),

unde t(𝜃v,λ)este transmisia atmosferică diffectorială în direcția de vizionare,t(𝜃s,λ)este transmisia diffectorială în direcția Soarelui, iarN este reflectanța normalizată non-dimensională a calotei albe.N se definește în același mod ca și reflectanța normalizată de ieșire a apeiN din ecuația (3).3) de la pagina Reflectanțe normalizate, și anume

N ≡ π FoN = π RRo 2Lwc(𝜃s) Fo cos 𝜃st(𝜃s), (1)

unde Lwc este radianța calotei albe. Se presupune că whitecaps sunt reflectori lamberțieni, astfel încât (spre deosebire de Lw)Lwc nu depinde de direcția 𝜃v,ϕ.Acest lucru oferă interpretarea (Gordon și Wang (1994b), pagina 7754) că „ρ este reflectanța – iradierea reflectată împărțită la iradierea incidentă – pe care o țintă lamberțiană ținută orizontal la TOA ar trebui să o aibă pentru a produce radianța L.”N poate fi interpretată ca reflectanța medie a suprafeței mării care rezultă de la calote albe în absența atenuării atmosferice.”

Reflectanța effectivă a iradianței calotei albe este luată de Koepke (1984) ca fiind 0,22 (deși cu bare de eroare de ± 50%). Această reflectanță este independentă de lungimea de undă. RezultăN = 0,22Fwc, undeFwc este fracțiunea din suprafața mării care este acoperită de spumă albă. Acoperirea fracțională este preluată de la Stramska și Petelski (2003), care oferă două modele pentruFwc:

Fwc = 5,0 × 10-5(U10 – 4,47)3pentru mările dezvoltate (2) Fwc = 8,75 × 10-5(U10 – 6,47)3pentru mările dezvoltate (2) Fwc = 8,75 × 10-5(U10 – 6,47)3pentru mările dezvoltate.33)3pentru mările nedezvoltate (3)

unde W este viteza vântului în ms-1 la 10 m. Formula (3) pentru mările nedezvoltate se utilizează pornind de la ipoteza că, dacă marea este bine dezvoltată, este probabil furtunoasă, deci înnorată, astfel încât teledetecția nu este posibilă. Curba albastră din Fig. (4) aratăFwc pentru mările nedezvoltate.

Modelul final pentru Nis se consideră apoi a fi

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

Se aplică o corecție a calotei albe pentru vitezele vântului în intervalul6,33 ≤ U10 ≤ 12ms-1. Factorul awc(λ)este o reflectanță normalizată a calotei albe care descrie scăderea reflectanței la lungimi de undă roșii și NIR. Acest factor este preluat din figurile 3 și 4 din Frouin et al.(1996); valorile sunt

.