|  | Spettro elettromagnetico | |
Introduzione
Telerilevamento significa misurare un oggetto a distanza, senza alcun contatto fisico con l’oggetto stesso. Anche la vista è una forma di telerilevamento. Quando l’occhio guarda un oggetto, registra la radiazione elettromagnetica (luce riflessa) proveniente dalla superficie di quell’oggetto. La radiazione contiene informazioni sulla superficie dell'oggetto stesso e ci consente di rilevarne il colore e la forma. Anche uno scanner su un satellite è in grado di registrare la radiazione elettromagnetica di oggetti.
Una superficie bianca riflette una quantità identica di radiazione in tutte le lunghezze d’onda della luce visibile. Una foglia, invece, riflette piú radiazione nel verde che nello spettro del rosso e del blu nel visibile.
Questo eccesso di luce verde (rispetto al rosso e al blu) fa apparire verde la foglia. Quindi la composizione della riflessione elettromagnetica, ovvero la firma spettrale, ci fornisce informazioni sulla superficie che emette o riflette la radiazione.
La capacità dei satelliti di distinguere tra varie firme spettrali è importantissima per il loro utilizzo nella creazione di mappe dove è essenziale la distinzione tra differenti tipi di superficie e di area.
L’occhio umano può percepire radiazioni unicamente all’interno di una piccola zona dello spettro elettromagnetico. Quindi gli strumenti per il telerilevamento al di fuori della lunghezze d’onda del visibile rappresentano un’estensione del nostro campo visivo e consentono informazioni supplementari sul mondo fisico che ci circonda.
La radiazione elettromagnetica di una superficie può essere sotto forma di riflessione (luce riflessa) o di emissione (radiazione emessa dalla superficie stessa). La luce del sole riflessa è per ovvie ragioni misurabile solamente durante le ore del giorno, mentre l’emissione si può misurare in qualsiasi momento.
La temperatura della superficie è un fattore chiave per l’emissione. Il sole ha una temperatura superficiale di 6000 gradi Kelvin (K) ed un’emissione massima nell’intervallo di luce del visibile. Una superficie con una temperatura di circa 1000 gradi K, per es. un incendio in Amazzonia, ha la massima emissione nello spettro dell’infrarosso medio.
La temperatura della superficie della Terra è di circa 290 gradi K e ha un’emissione massima di circa 14 micrometri, definita anche intervallo dell’infrarosso termico come si può vedere dall’illustrazione. C’è una correlazione diretta tra la temperatura della superficie e il grado di emissione ad una data lunghezza d’onda. La temperatura della superficie si può calcolare sulla base del telerilevamento dell’emissione nell’infrarosso termico.
| | | Radiazione e la temperatura |
Radiazione e temperatura
Superfici con differenti temperature hanno la massima emissione a lunghezze d’onda differenti.
L’emissione massima del sole è nella lunghezza d’onda corrispondente a 0,483 micrometri, mentre quella della Terra é intorno ai 14 micrometri.
L’emissione da una superficie varia in funzione della sua temperatura, significa cioè che la temperatura della superficie si può calcolare sulla base del telerilevamento dell’emissione.
Dato che la Terra irradia solo piccole quantità di energia nell’intervallo del visibile, la visibilità dipende unicamente dal fatto che essa riflette la luce visibile proveniente dal sole. I raggi solari che colpiscono la Terra possono essere assorbiti, contribuendo in questo modo al riscaldamento del pianeta, oppure possono essere riflessi e visti dall’occhio umano o rilevati dal sensore di un satellite. Il valore di albedo di una superficie indica in che percentuale la luce del sole è riflessa.
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