Физика атмосферы
В рамках наук об атмосфере физика атмосферы представляет собой приложение физики к изучению атмосферы . Физики атмосферы пытаются смоделировать атмосферу Земли и атмосферы других планет , используя уравнения потока жидкости , химические модели, радиационный баланс и процессы передачи энергии в атмосфере (а также то, как они связаны с пограничными системами, такими как океаны). Для моделирования погодных систем физики атмосферы используют элементы теории рассеяния , моделей распространения волн, физики облаков ,статистическая механика и пространственная статистика , которые являются математическими и связаны с физикой. Он имеет тесные связи с метеорологией и климатологией , а также охватывает разработку и создание приборов для изучения атмосферы и интерпретации данных, которые они предоставляют, включая приборы дистанционного зондирования . На заре космической эры и появления зондирующих ракет аэрономия стала субдисциплиной, касающейся верхних слоев атмосферы, где важны диссоциация и ионизация.
Дистанционное зондирование — это мелкомасштабное или крупномасштабное получение информации об объекте или явлении с помощью записывающего или сенсорного устройства (устройств) в реальном времени, которое не находится в физическом или тесном контакте с объектом (например, посредством самолет , космический корабль , спутник , буй или корабль ). На практике дистанционное зондирование представляет собой изолированный сбор данных за счет использования различных устройств для сбора информации о данном объекте или области, что дает больше информации, чем могут передать датчики на отдельных участках. [1] Таким образом, платформы для наблюдения за Землей или спутниками для сбора данных о погоде, буи для наблюдения за погодой за океаном и атмосферой .платформы, мониторинг беременности с помощью ультразвука , магнитно-резонансной томографии (МРТ), позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) и космических зондов — все это примеры дистанционного зондирования. В современном использовании этот термин обычно относится к использованию технологий датчиков визуализации, включая, помимо прочего, использование инструментов на борту самолетов и космических кораблей, и отличается от других областей, связанных с визуализацией, таких как медицинская визуализация .
Существует два вида дистанционного зондирования. Пассивные датчики обнаруживают естественное излучение, испускаемое или отражаемое наблюдаемым объектом или прилегающей территорией. Отраженный солнечный свет является наиболее распространенным источником излучения, измеряемым пассивными датчиками. Примеры пассивных дистанционных датчиков включают пленочную фотографию , инфракрасное излучение, приборы с зарядовой связью и радиометры . Активный сбор, с другой стороны, излучает энергию для сканирования объектов и областей, после чего датчик обнаруживает и измеряет излучение, которое отражается или рассеивается от цели. радар , лидар и SODARявляются примерами активных методов дистанционного зондирования, используемых в физике атмосферы, где измеряется временная задержка между выбросом и возвращением, устанавливая местоположение, высоту, скорость и направление объекта. [2]
Дистанционное зондирование позволяет собирать данные об опасных или труднодоступных районах. Приложения дистанционного зондирования включают мониторинг обезлесения в таких областях, как бассейн Амазонки , влияние изменения климата на ледники и арктические и антарктические регионы, а также глубинное зондирование прибрежных и океанских глубин. Военный сбор во время « холодной войны » осуществлялся путем сбора данных об опасных приграничных районах. Дистанционное зондирование также заменяет дорогостоящий и медленный сбор данных на земле, гарантируя, что при этом участки или объекты не будут нарушены.
