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为什么夜间水体的颜色比道路浅

发布时间: 2022-12-08 07:09:41

❶ 水的深度和颜色的关系

如果只考虑瑞利散射的作用,我们从水面上应该是看到了不同深度水体散射所造成的叠加效果:当水的深度较浅的时候,水呈现蓝色。当水的深度加深之后,水仍然呈现蓝色,但严格来说蓝的程度应该是减弱了,因为深层的水不如浅层的水那么蓝。考虑到深层的水所呈现散射光的强度也会减弱,所以对总体叠加效果的影响很小,我们可能不会看出来水的蓝色的程度减弱。但至少,随着水深度的增加,水的蓝色程度不应该是加强的。
这与我们实际所观察到的水的蓝色程度随水的深度增加而增加的现象不符!
所以,我认为在“水的蓝色程度随深度增加而增加”这个现象中,起主要作用的应是水对可见光的吸收(absorption)。由于水是透明的,所以水对可见光的吸收作用很小,小到对于少量水可以忽略不计。然而,水对可见光的吸收度却是随波长不同而不同的。当水体的量级达到如海洋般巨大时,水的光吸收作用就显现出来了——水在可见光波长范围内的吸收光谱也就起作用了。
考虑光吸收后,入射光随深度增加时,越来越多的长波长光被水吸收,所以光会变得越来越蓝。这种由于短波长光的比例逐步增加,而且增加程度与波长成反比而造成的“越来越蓝”,更准确地描述应该是像蓝墨水加入水之后那种幽冷的青蓝——可以用“画图”或者“Microsoft Office”里面的调色板自己逐步降低红色和绿色的比例(让红色的比例降低得更多、更快)试试。由于入射光中短波长光的比例随着水深度的增加而增加,所以被深层散射颗粒散射的光的短波长比例也是在逐步增加的。因此,单看散射光,是随着水的深度的增加而“越来越蓝”。同时,散射光在穿过其上方的水体,进入到观察者眼睛的过程中,也会进一步被吸收其中的长波长部分,因此会进一步变蓝。
综上所述,水呈现蓝色,瑞利散射和水在可见光波长范围内的吸收光谱都起正面作用。而水的蓝色的程度随水的深度增加而增加,则是水在可见光波长范围内的吸收光谱起正面作用;而瑞利散射起一点点负面作用——显然,从我们观察到的现象看,水的光吸收作用最终占了主导。

❷ 遥感问题: 1.热红外遥感上为什么水体白天是暗色调,夜晚是亮色调道

热红外遥感( infrared remote sensing )是指传感器工作波段限于红外波段范围之内的遥感。探测波段一般在0.76-1000微米之间。是应用红外遥感器(如红外摄影机、红外扫描仪)探测远距离外的植被等地物所反射或辐射红外特性差异的信息,以确定地面物体性质、状态和变化规律的遥感技术。

原理是高温点在中红外波段的辐射能量比热红外波段大,中红外比热红外对高温点的反映更敏感,所以温度高的物体的辐射反映在图像上就是高亮,而低温物体则是灰暗色调。

水体因为其比热较大,温度变化比较慢,白天水体升温较小,夜晚降温较慢,所以表现为白天水体为暗色调,夜晚反而是亮色调。

道路比热小,白天温度高,夜晚温度小,所以表现则是白天为亮色调,夜晚是暗色调。


传热性,即导热性,是物质传导热量的性能。一般说导电性好的材料,其导热性也好。若某些零件在使用中需要大量吸热或散热时,则要用导热性好的材料。如凝汽器中的冷却水管常用导热性好的铜合金制造,以提高冷却效果。

导热性能好的物体,往往吸热快,散热也快。其大小用热导系数来衡量,热导系数定义:物体上下表面温度相差1℃时,单位时间内通过导体横截面的热量。符号:λ ,单位:W/(m·K)


比热容(Specific Heat Capacity,符号c),简称比热,亦称比热容量,是热力学中常用的一个物理量,表示物体吸热或散热能力。比热容越大,物体的吸热或散热能力越强。它指单位质量的某种物质升高或下降单位温度所吸收或放出的热量。其国际单位制中的单位是焦耳每千克开尔文[J/( kg · K )],即令1公斤的物质的温度上升1开尔文所需的能量。根据此定理,最基本便可得出以下公式:

当比热容越大,该物质便需要更多热能加热。以水和油为例,水和油的比热容分别约为4200 J/(kg·K)和2000 J/(kg·K),即把水加热的热能比油多出约一倍。若以相同的热能分别把水和油加热的话,油的温升将比水的温升大。


雷达之所以不能接受到光滑地表的回波,是因为雷达波在光滑地表被反射,而不是被散射的原因,所以接受不到回波。

❸ 水体为什么会呈现不同的颜色

1.水体内含化学物质不同。
2.在化学成分不变的情况下,水体呈现不同颜色的原因是因为光学的
散射与拆射造成,光在经过水体时产生散射、折射现象,再加上不同
颜色的光在经过水体时产生的能耗也不相同。当水体深度越大,这种
能耗的区别就越明显。也就相当于红黄蓝的比例变化而产生出不同的
颜色了。
湖水海水之类的变化:一个原因是因为化学成份的差异。另一个原因就是:水底并没有光源,而我们眼睛看到的都是水面的光射进去后经过水份子的反射、散射、折射、能量损耗的过程才回到我们的眼睛,等于在原有的红黄蓝比例上加上黑色,水越深,黑色占的比例越大,所以水越深颜色越深。 这个跟美术里的配色原理相同!

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