图 2。1 不同入射角和偏振角时海水样品反射光谱[13]
图 2。2 盐水偏振亮度温度随方位角的变化[10]
水体偏振特性与入射角的关系:入射角与探测角在测量偏振数据过程中关系密切。如图 2。3 所示,探测角一定时,随着入射角的变化,偏振反射比与入射角的关系曲线的峰值只有在 两者相同时才会出现。而当两者不相同时,偏振反射比均趋近于 0。即偏振反射特性不显著 呈现明显的镜面反射特征[1]。如图 2。4 所示,当入射角与探测角相同时,偏振度 B 与入射角 的关系曲线在入射角为 0°~90°范围内近似为抛物线形。其峰值处于由水体本身所决定的布儒 斯特角θ0 附近。即当入射角处于(0,θ0)区间时,偏振度单调递增。当入射角处于区间(θ0, 90)时,偏振度单调递减。
图 2。3 不同水体在探测角为 50°,入射角λ为 40°,50°,60°时偏振反射光谱[1]
图 2。4 海水偏振度与 S、P 分量在不同入射角条件下变化曲线图[12]
水体偏振特性与探测角的关系:与入射角和偏振特性的关系类似。如图 2。5 所示,即其 他条件一定,只有当两者相等时,才存在峰值。反之,无明显偏振特征。而对于水体的热辐 射偏振,偏振亮度温度与探测角的关系是单调递减的,如图 2。6 所示。而且下降速度也与探 测角有关,探测角越大,偏振亮度温度下降得越快。
图 2。5 不同水体在入射角为 50°,探测角α为 40°,50°,60°时的偏振反射光谱[1]
图 2。6 盐水的偏振亮度温度随探测角的变化[10]
水体偏振特性与探测波段的关系:不同探测波段下,水体的偏振度及偏振反射比也不同。 探测波段在 390nm~900nm 之间时,偏振度的大小与波长成反比[12]。而偏振反射比不同,如 图 2。7 所示,偏振角为 0°时,探测波段越短,水体的偏振反射比值越大。偏振角为 0°时,正好 相反。
图 2。7 不同探测波段下水体的偏振反射比[5]
水体偏振特性与水体物理形态的关系:分别对盐水、冰、雪进行探测比较, 如图 2。2, 图 2。8,可知:盐水和冰的偏振亮度温度与方位角之间的关系曲线近似于抛物线,而且曲线的 峰值处于 180°方位角附近,对称性也比较明显。而雪的偏振亮度温度与方位角之间的关系曲 线与盐水和冰不同,不易形成比较显著的对称性分布。但是虽然盐水和冰的偏振亮度温度与 方位角之间的关系曲线都是对称分布,但是具体的变化趋势并不相同。三者之间,盐水的偏 振亮度温度最高,雪的偏振亮度温度次之,冰的偏振亮度温度最低。冰和雪对方位角的变化 更加敏感。相同条件下,物理形态不同,其偏振亮度温度的最大值所对应的探测波段也不相 同[10]。论文网
图 2。8 雪、冰偏振亮度温度随方位角的变化[10]
水体偏振特性与偏振角的关系:分别比较图 2。7,图 2。9 中 0°偏振和 90°偏振的偏振光谱 曲线,可知,入射角与探测角相同时,水体偏振反射比在 0°偏振和 90°偏振时均有峰值,但
是,在其他探测条件相同时,在 90°偏振角的水体偏振反射比始终大于在 0°偏振的偏振反射 比。通过图 2。10 可发现,海水样品的 90°偏振反射比在入射角为 10°~40°时逐渐增加而其 0° 偏振反射比反而逐渐减小。
图 2。9 不同水体在 50°入射角和探测角,各方位角处 0°和 90°偏振反射比[1]
图 2。10 不同海水在入射角为 10°~40°时 0°和 90°偏振反射光谱[13]