卫星海洋学第5章课件

1、 第六章 散射和吸收（Scatter and Absorption） 5.1 描述衰减的术语（描述衰减的术语（Terms Describing Attenuation） 5.2 辐射传输方程辐射传输方程（Radiative Transfer Equation） 5.3 大气层和大气窗（大气层和大气窗（Aerosphere & Atmospheric Windows） 5.4 辐射传输方程辐射传输方程（Radiative Transfer Equation） 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 5.1.1 复折射率和穿透深度 复折射率的表达式如下 （6-1） 实部表明电磁波在两

2、介质的界面处传播速度和方向的变化。 nn in 斯奈尔折射定律 （5-2） v c n 2 1 sin sin 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 )(i 0 ) (i 0 ) i (i 0 ),(E kzt z c n x z c n tz c n x z c nn t xx eeEeeEeEz 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 令ke是电场强度的衰减系数， 上式表明了电场强度的衰减系数 ke（）与复折射率的虚部n （）二者之间的关系，这个公式直接地揭示了n的物理意 义： 复折射率的虚部n是描述电磁波在传播过程中能量衰减快慢程 度的物理量。 c/nk e

3、 ) 2 (exp),(E 0 )(i 0 ztieEeeEz zk x kzt z c n xx e 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 皮层深度（skin depth）或者穿透深度（transmittance depth） o在电场强度（electric field intensity）的表达公式（5-5）内，如果在z=d处 的电场强度Ex（,d）衰减为初始值Ex（,0）的1/e，那么我们定义从z=0 到 z=d的距离为皮层深度（skin depth）或者穿透深度（transmittance depth）。辐亮度与电场强度的平方成比例。电场强度衰减为初始值的1/e，这 意

4、味着辐亮度衰减为初始值的(1/e)2 0.135。这里e是自然数，e2.71828。 又考虑到公式（5-6），我们有 (5-7) 式中d是皮层深度（skin depth）或者穿透深度（transmittance depth）。 e 1cc d kn2 fn2 n 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 o如果使用某种仪器测得了海水对于可见光或红外光的穿透深度，那么 我们可使用公式（5-15）来计算海水对于可见光或红外光的复折射 率的虚部。 o在不包含有机物的纯净海水里，400nm紫光的穿透深度大约是75m， 700nm红光的穿透深度大约是3m。在实际海水中，一方面海水自身 的吸收

5、作用限制了黄红光的穿透深度，另一方面溶解有机物和浮游植 物的吸收作用又限制了紫光和蓝光的穿透深度。 o一般地，490nm蓝绿光的穿透深度最大，波长超过490nm的可见光 在海水中的穿透深度随可见光的波长增加而减小；相反，微波在海水 中的穿透深度随微波的波长减小而减小。对于频率为5GHz波长为 6cm的C波段微波，纯净海水的穿透深度是5 mm。对10GHz波长为 3cm的X波段微波，海水在20C时的相对电容率（相对介电常数） 大约是 o代入 n= 2.43到公式（5-7），可得穿透深度d = 1.96 mm。这 就是说，频率为10GHz的微波在进入海水1.96mm深度处时，辐亮 度就已衰减到初始

6、值的 (1/e)2 0.135。因此，对于这个频率来说 海水基本不透明。因为微波的能量子在海水中迅速地被海水分子捕捉， 所以对于这个频率海水是理想导体。 i3752 r iin43. 261. 7n n r 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 5.1.2 衰减系数和光学厚度（Attenuation Coefficient & Optical Thickness） o衰减系数（attenuation coefficient）ka（）可由朗伯-比尔透射定 律（Lamber-Beer Transmittance Law）计算。辐照度透射定律 （Irradiance Transmit

7、tance Law）是朗伯-比尔透射定律的一种 微分形式，即 (5-8) 式中E（,z）是辐照度（irradiance），衰减系数可根据辐照度在一 段距离两端的测量值由公式（5-8）间接地计算获得。衰减系数 （radiance attenuation coefficient）ka （）也可从辐亮度透射 定律（Radiance Transmittance Law）获得。 dz )z,(dE )(E 1 ka ）（ 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 辐亮度透射定律也是朗伯-比尔透射定律的一种微分形式，即 (5-9) 式中L(,z)是辐亮度（radiance）。衰减系数（atte

8、nuation coefficient） 描述介质（medium）的固有光学性质（IOP：inherent optical properties）。 它的值是由介质内部各个组份的物理吸收特性、几何散射特性以及各个组 份的浓度决定的，与外部光源（或电磁波源）本身的强度无关。 辐照度（irradiance）和辐亮度（radiance）描述表观光学性质（AOP： apparent optical properties）的光学量，它们的初始值依赖于外部光源强 度，它们在空间的分布取决于外部光源强度和介质内部衰减率这两个方面。 dz ) z,(dL )(L 1 k a ）（ 第 六 章 散 射 和 吸

9、收 卫星海洋学第5章课件 吸收和散射都引起衰减。所以，衰减系数（attenuation coefficient）ka （）是吸收系数（absorption coefficient）kab （）和散射系数 （scattering coefficient）ksc（）的总和 (5-10) 衰减系数沿传播路径上的积分 (5-11) 被称为从位置z0 =0到 z的光学厚度（optical thickness），在某些英文文 献中也被称为光学深度（optical depth）或不透明度 (opacity)。式中衰减 系数ka、吸收系数kab和散射系数ksc的单位是m-1，光学厚度a 没有量纲， z0 和

10、z 是介质中电磁波传播路径的边界。 )(k)(k)(k scaba z z aa 0 dz)(k)z,( 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 对（5-8）和（5-9）求积分，并使用定义（4-18）和（5-11）可得到 (5-12) 和 (5-13) 式中的a（,z）代表从位置z0=0到 z的这一段介质相对于波长电磁波的光学厚度， t（）代表从位置z0=0到 z的这一段介质相对于波长电磁波的透射率。以上两个公 式是朗伯-比尔透射定律（Lamber-Beer Transmittance Law）的积分形式。如果仅仅考 虑吸收引起的衰减，以上公式中的a 应改为ab 。 )( t )

11、z ,(E)z ,z ,(exp)z ,(E) z ,(E 00a0 )( t )z ,(L)z ,z ,(exp)z ,(L) z ,(L 00a0 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 图图5-2：MODIS/Terra遥感监测到的遥感监测到的2002年年4月份云层的月份云层的 平均光学厚度的全球分布平均光学厚度的全球分布 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 o对比代表辐照度（irradiance）的公式（5-12）和代表电场强度的公式（5- 5）的衰减项，可获得 z c n2 )z , f ( ee a )( t )z,(E)z,z,(exp)z,(E)

12、 z,(E 00a0 ) v z t (iexpeE) v z t (iexpeE)z ,(E z e k 0 x z c n 0 xx (5-12) (5-5) 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 o因而， o o （5-14） o上式表明了光学厚度a（f, z1, z2）、衰减系数 ka（f, z）与复折射率的虚部n” （f）三者之间的关系。从公式（5-14）可以导出 o （5-15） o这个公式表明，复折射率的虚部n”（f）与衰减系数 ka（f, z）在路径z1到z2之 间的平均值成正比。如果衰减系数 ka（f, z）不随位置z变化，即ka（f, z）= ka（f），那

13、么，有 o （5-16） c )zz (nf4 c )zz (n2 dz) z , f (k)z ,z , f ( 1212 z z a21a 2 1 2 z 1 z a 12 dz) z, f (k zz 1 n c f4 c )f (nf4 c n2 )f (k a 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 5.1.3 漫衰减系数和光束衰减系数（Diffuse Attenuation Coefficient & Beam Attenuation Coefficient） o依据不同方法，测量的衰减系数可分为“漫衰减系数”（diffuse attenuation coeffici

14、ent）和“光束衰减系数”（beam attenuation coefficient）两种。 o与漫衰减系数对应的透射率被称为漫透射率，与光束衰减系数对 应的透射率被称为光束透射率。 o测量表观光学性质的仪器主要是辐照度仪和辐亮度仪。 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 图5-3：水下辐照度和辐亮度测量仪的剖面测量方式（引自） 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 图5-4：水下向下辐照度Ed（） （引自） 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 图5-5：水下向下辐照度Ed（）（引自） 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 o辐

15、照度衰减系数和辐亮度衰减系数统称为“漫衰减系数” （diffuse attenuation coefficient）。人们使用Kd表示由 向下辐照度Ed计算获得的漫衰减系数，它是水色卫星遥感的 产品之一。 o在海上调查中，使用水下海水衰减测量仪能够直接探测海水垂 直剖面的衰减系数。使用平行光束（准直光束）和一个较窄的 视场角（FOV：field of view）能够避免了来自外部散射的增 益，故称为“光束衰减系数”（beam attenuation coefficient）。光束衰减系数也称为体积衰减系数（volume attenuation coefficient）。 第 六 章 散 射 和

16、 吸 收 卫星海洋学第5章课件 o“漫衰减系数”（diffuse attenuation coefficient）Kd（）和“光束衰减 系数”（beam attenuation coefficient）ka（）之间的关系是 （5-17） o式中是光场角分布的平均余弦（average cosine of angular distribution of light field）。 向下平均余弦（downwelling average cosine）是 （5-18） )(k )( 1 K ad ）（ 2/2 00 d 2/2 00 dcosL( , )d dL( , )d 2 0/2 u 2 0/2

17、 dcosL( , )d dL( , )d 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 5.1.4 体积散射函数（Volume Scattering Function） o体积散射函数（volume scattering function） （,）的定义是 （5-20） 体积散射函数（volume scattering function）描述散 射衰减系数的立体角分布，它的单位是m-1sr-1。 drd ),(d )( 1 ),( sc 2 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 它与体积散射函数（,）之间的关系是 （5-21） 前向散射系数（forward scatt

18、ering coefficient）kscf（）等于 后向散射系数（backscattering coefficient）kscb（）等于 dsin),(2d ),()(k 0 sc dsin),(2d ),()(k 2/ 02/ fsc dsin),(2d ),()(k 2/2/ bsc 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 体积散射系数（volume scattering coefficient）ksc（）的单位是 m-1，它与体积散射函数（,）之间的关系是 （5-21） 前向散射系数（forward scattering coefficient）kscf（）等于 后向散射

19、系数（backscattering coefficient）kscb（）等于 dsin),(2d ),()(k 0 sc dsin),(2d ),()(k 2/ 02/ fsc dsin),(2d ),()(k 2/2/ bsc 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 o海水的散射主要集中在前向散射。前向散射一般占总散射的90%以上， 后向散射只占小部分，通常小于10%。 o这里的体积散射系数就是公式（5-10）定义的散射系数（scattering coefficient）ksc（）中的一种。 o在海洋光学调查中，人们使用仪测量体积散射函数（volume scattering f

20、unction）（,），使用b仪器测量体积散射系数 （volume scattering coefficient）ksc（）。因为海水散射随波长变 化不大，故不必针对光谱中的每一单色光都测量。 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 5.1.5 粒子的尺度分布函数和单粒子衰减截面（Size Distribution of Particles & Attenuation Cross-Section of Single Particle） or是用半径代表的粒子的尺度 o尺度为r的单个粒子造成的衰减由a (A)（单位是m2）表示 oD（r）是粒子的尺度分布函数（单位m-3m-1），它

21、表明了单位 体积的粒子数和粒子尺度的关系。 0 aa dr)r()r(Dk 衰减系数（衰减系数（attenuation coefficient） 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 o因此有 oN是介质内部单位体积中的总粒子数 odN是单位体积中尺度在r和r+dr之间的粒子数 o请注意到，这里粒子的分布函数D（r）没有除以总粒子数， 它是有量纲的函数，不是概率密度函数；分布函数D（r）除 以总粒子数N等于无量纲的概率密度函数 00 dr) r (DdNN 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 表5-1：粒子的滴尺度分布参数（Drop-size Distribu

22、tion Parameters） 粒子类型粒子类型（m-3m-1）（m-1） 海雾海雾2.7*1043 0.3 层云（层云（Stratums clouds）2.7*1072 0.6 积云（积云（Cumulus clouds）1.4*1062 0.328 雨雨(R是降雨速率是降雨速率)8.00 0.0082 R-0.21 在散射理论中，计算吸收和散射系数需要知道粒子的尺度分布。对于较在散射理论中，计算吸收和散射系数需要知道粒子的尺度分布。对于较 大的雾、云、雨的粒子，一种常用的尺度分布函数是大的雾、云、雨的粒子，一种常用的尺度分布函数是 ) rexp(r) r (D 第 六 章 散 射 和 吸

23、收 卫星海洋学第5章课件 5.1.6 米氏散射和瑞利散射米氏散射和瑞利散射 （Mie Scatter & Rayleigh Scatter） o球形粒子的总衰减截面a 和散射衰减截面sc 可以按照级数形式展 开为（Stewart 1985） o （5-31） o （5-32） o式中代表粒子的周长与电磁波波长之比q 是 o （5-33） o该物理量是代表粒子尺寸的一个无量纲因子，am和bm 是米氏散射 系数，r是粒子半径（单位是m），是辐射波长（单位是m），n 是复折射率。 1m mm 2 2 a )q,(b)q,(aRe) 1m2( q r2 nn 1m 2 m 2 m 2 2 sc )q,

24、(b)q,(a)1m2( q r2 nn / r2q 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 如果公式（5-33）中的代表粒子尺寸的一个无量纲因子q1，则公式（5-31）和（5-32） 包含的低阶散射系数为 （5-34） （5-35） （5-36） 式中i表示虚数。如果在散射系数中忽略q5 而保留q3，米氏散射（Mie Scatter）变为瑞利 散射（Rayleigh Scatter）。在瑞利散射（Rayleigh Scatter）中，球形粒子的吸收衰 减截面ab和散射衰减截面sc 可以简化展开为 （5-37） （5-38） 式中Im表示对一个复数取虚部运算的算子。因为（5-37

25、）代表的吸收衰减截面ab远大 于（5-38）代表的散射衰减截面sc，所以总衰减截面a约等于（5-37）代表的吸收衰 减截面ab。 52 1 q) 1( 4 a n i q 2 1 3 2 q 2 2 5 3 1 q 2 1 3 2 b 3 2 2 2 2 2 3 2 2 1 n ni n n n ni 5 2 2 2 q 32 1 15 b n ni 2 1 Im r8 2 232 ab n n 2 2 2 4 65 sc 2 1 3 r128 n n 5.2 辐射传输方程（辐射传输方程（Radiative Transfer Equation） 吸收系数kab与电离层离子的或大气层分子的吸收有

26、关。电磁 波辐射随着吸收介质的路径微分元dz逐步衰减，我们使用kab(z) 描述在这个路径位置z处的吸收系数。沿着电磁波辐射的传播路径 对吸收的辐射通量积分，可获得辐射的总衰减量。 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 5.2.1 大气辐射传输方程 （Radiative Transfer Equation in the Atmosphere） 辐射传输的一阶微分方程是 （5-43） 该方程的求解过程比较复杂，这里不再赘述。 对于路径h，其解是 （5-44） 式中LS代表光源表面的辐亮度（radiance of the source surface） abBab k)z(Lk)z

27、(L dz )z(dL h 0 abBS dz)h, z (expk) z (L)h, 0(expLL 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 o为得到大气中的辐射传输方程（Radiative Transfer Equation in the Atmosphere）的通解，需要知道LB（即与大气温度相同的黑体 发射的辐亮度）和 kab ，这两个参数是高度的函数。 o 一个简单的数值解法是，把大气分成一系列水平层面，然后把各层 的影响累加起来。在每一层内，令 LB为常数，可得一个简单解 （solution） （5-46） 式中 是该层介质的光学厚度。 )exp(1 L)exp(LL

28、 BS 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 5.2.2 光学质量和光学厚度 （Optical Mass & Optical Thickness） o因为吸收引起的光学厚度（optical thickness）的定义是 o在一阶近似条件下，大气的光学质量（optical air mass）m是 （5-51） 在卫星遥感中，太阳天顶角总是小于60度，我们可以用一阶近似（5-51）来表 示大气中任何粒子的光学质量。 h 0 ab dz)z(k)h, 0( cos 1 secm 5.3 大气层和大气窗（Aerosphere & Atmospheric Windows） o科学家将地球

29、大气分为三层，包括对流层 （troposphere）、同溫层（stratosphere）或平流 层（advection layer）、和电离层（Ionosphere）。 o环绕在地球表面至高空618 km范围内的一层大气称 为对流层（troposphere），对流层向上至大约50 km左右的范围，就是通常所称的同溫层 (stratosphere) 或平流层（advection layer）。 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 5.3.1 对流层、同溫层和电离层（Troposphere，Stratosphere & Ionosphere） o围绕地球的空气主要分布在对流层，对

30、流层的高度在赤道附近为1718 km；在中纬度区域为1012 km；在高纬度区域为69 km。 o在赤道地区，同溫层的范围是离地表1750 km处的高度内；在南北极 地区，同温层的范围是离地表650 km处的高度内。同温层被称为平流 层，因为在该层大气以平流运动为主，极少发生垂直方向的对流运动。 o对地球电离层而言，它分布在自地球表面上約 50 km到数千公里的大气 内，依其电子密度随高度的分布不同，电离层（Ionosphere）又可分成 D、E和F三层。 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 5.3.2 臭氧（Ozone） o由于同溫层的高度较对流层高，因此与到达地表的太阳辐

31、射相比，同 溫层的太阳辐射含有更多的短波紫外辐射。 o一般将来自太阳的紫外辐射按照波长的大小分为三个区，波长在 315-400 nm之间的紫外线（ultraviolet radiation）称为UV-A 区， 该区的紫外线不能被臭氧有效吸收，但是也不造成地表生物圈的损害。 o波长为280-315 nm的紫外光称为UV-B 区，这一波段的紫外辐射是 可能到达地表并对人类和生态系统造成最大危害的部分。 o波长为200280 nm的紫外光部分称为UV-C 区，该区紫外线波长 短，能量高，不过这一区的紫外线能被大气中的氧气和臭氧完全吸收， 即使是同溫层的臭氧发生损耗，UV-C 波段的紫外线也不会到达地

32、表 造成不良影响。 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 o如果在摄氏零度的温度下，沿着垂直于地表的方向将大气中的臭 氧全部压缩到一个标准大气压，那么臭氧层的总厚度只有3mm左 右。这种用从地面到高空垂直柱中臭氧的总厚度来反映大气中臭 氧含量的方法叫做柱浓度法，采用多布森单位（Dobson Unit， 简称D.U.）来表示，正常大气中臭氧的柱浓度（total column ozone）约为300 D.U.。1.0 D.U.相当于在一个标准大气压和摄 氏零度的温度下0.001cm的臭氧层厚度。 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 5.3.3 气溶胶（Aeroso

33、ls） o气溶胶是气体和在重力场中具有一定稳定性和较小沉降 速度的物质颗粒组成的混合系统（章澄昌和周文贤 1995）。 o一般地，气溶胶是指悬浮在空气中的、由固体和液体颗 粒与气体载体共同组成的多相体系。 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 o气溶胶的尺度范围一般在10-310 m之间。大气物理学通常 将凝结核分为爱根核（尺度1 m）。 o气溶胶的浓度，指单位体积空气中所含一定尺度范围内物质颗 粒的个数、表面积、体积和质量，分别称为数浓度（cm-3）、 表面积浓度（m 2cm-3）、体积浓度（m 3cm-3）和质 量浓度（gcm-3）。 o气溶胶对辐射的影响有两种方式：一种是

34、直接影响，是指气溶 胶直接散射和吸收电磁辐射；另一种是间接影响，这是指气溶 胶作为凝结核，在大气中改变云滴的浓度和云滴在大气中存在 的时间，通过云滴影响电磁辐射。气溶胶对电磁辐射的影响是 双向的。 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 5.3.4 大气分子、臭氧和气溶胶的光学厚度（Optical Thicknesses of Atmospheric Molecules, Ozone & Aerosols） 对于可见光波段的遥感来说，相当精确的大气分子的光学厚度 （optical thickness of atmospheric molecules）air（）的 表达式如下 （5

35、-57） 式中波长的单位是m，P（z）是高度z处的大气压， Pn（0）是 15C 时海平面的大气压，P（z = top）是在对流层顶的大气压。 1 hPa（百帕）= 100 pascals（帕斯卡）= 1 millibar（毫巴）； )0(P )topz(P)0(P 00879. 0)( n 09. 4 air 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 o 在可见光和近红外光波段，气溶胶的光学厚度（aerosol optical thickness）主要是由气溶胶对电磁波的散射引起的。 o 气溶胶散射的计算比较复杂；由于气溶胶粒子远大于大气分子，所 以不能使用瑞利散射理论进行研究。

36、气溶胶的光学厚度A和波长的 关系是 （5-58） 式中是埃斯特朗（Angstrom）指数，它与气溶胶的粒径有关，故称 为气溶胶的尺度因子；与气溶胶的粒子浓度有关，故称为气溶胶的 浓度因子或浑浊度因子 )z,( A 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件图5-4：在渤海海域某站点测量的气溶胶散射光学厚度随波长变化的曲线 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 图5-5：2003年8月份渤海海域上空440nm波段的气溶胶散射光学厚度的等值线 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 o臭氧的光学厚度（ozone optical thickness）oz()

37、是由臭氧吸收 引起的，它可从臭氧的全球分布的网站资料获得。 o臭氧吸收的光学厚度（Ozone optical thickness）可由下面公式计 算获得 （5-59） 式中Uoz是臭氧浓度（采用多布森单位，单位是D.U.）是与波长有关 的一个衰减因子（单位是cm-1），其大小为 （5-60） 1000/U)( ozoz 14052. 0exp)101349. 2( 19 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 图5-6：2003年8月份渤海海域上空的臭氧浓度（单位为DU）的等值线 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 图5-7：大气分子散射的光学厚度（1号蓝色）、

38、气溶 胶散射的光学厚度（2号紫色）、及臭氧吸收的光学 厚度（3号浅黄色）在总光学厚度中所占的比例。 第 六 章 散 射 和 吸 收 卫星海洋学第5章课件 5.3.5 水蒸汽和氧气的吸收（Absorptions of Water Vapor and Oxygen） o氧分子（O2）具有一个恒磁矩，同入射场相互作用，在60GHz（对应波长0.5cm）、 75 GHz和118.8GHz（对应波长0.25cm）附近产生许多分离的谱线，人们称这些频率 带为气体吸收带。 o在近红外波段，氧分子（O2）有中心在1.2683m和1.0674m的吸收带；在可见光的 吸收带波段，氧分子有中心在0.7620m、0.6901m以及0.6313m的吸收带；在紫 外光波段，氧分子还有许多强吸收带（曾庆存1974；陈渭民 2003）。 o水蒸汽（H2O）是具有一个电偶极子的极性分子，同入射电磁波相互作用在 22.235GHz（对应波长1.