O que é a janela atmosférica da Terra? Você já se perguntou como a luz passa da atmosfera para a Terra?

O que é a janela atmosférica da Terra?

Você já se perguntou como a luz passa da atmosfera para a Terra?

 

  Por causa do ozônio, água, dióxido de carbono e outras moléculas na atmosfera, isso nos salva da radiação nociva. Como resultado, vemos apenas porções específicas do espectro eletromagnético (EM). Esse fenômeno é conhecido como a “janela atmosférica” da Terra . No sensoriamento remoto, os sensores são construídos para captar essas bandas espectrais específicas.

A janela atmosférica como uma cortina cheia de buracos

Nem todo o espectro EM atinge a superfície da Terra. A absorção atmosférica impede que tipos específicos de radiação EM passem pela atmosfera. A atmosfera superior bloqueia 100% dos raios gama , raios X e a maior parte da luz ultravioleta . Mas observe como a luz visível passa livremente. Nossos olhos usam essa luz visível para ver características na Terra.

Pense na janela atmosférica como uma cortina com buracos . E bandas multiespectrais e hiperespectrais específicas podem passar livremente. A cortina (janela atmosférica) bloqueia comprimentos de onda específicos como raios gama. Mas, na realidade, a cortina é o vapor d'água, ozônio, dióxido de carbono e moléculas na atmosfera. Esses comprimentos de onda bloqueados são conhecidos como “bandas de absorção”. Buracos na cortina são a “janela atmosférica”. Isso significa apenas que faixas específicas de luz podem passar livremente para a superfície da Terra. Na imagem abaixo, você pode ver como a luz visível e próxima ao infravermelho pode passar quase livremente pela atmosfera. Para recapitular, uma janela atmosférica é a porção do espectro eletromagnético que pode ser transmitida através da atmosfera. E uma banda de absorção é a porção do espectro eletromagnético que está bloqueada.

Como a janela atmosférica afeta o sensoriamento remoto

A janela atmosférica permite que tipos específicos de radiação EM passem livremente. As ondas de rádio podem passar facilmente. Mas os raios X não podem e são bloqueados na banda de absorção. Mas como isso se relaciona com o sensoriamento remoto ? Os engenheiros sempre mantêm a janela atmosférica em mente quando projetam um sensor. Eles precisam saber quais bandas espectrais os sensores podem medir.

O gráfico acima mostra a “janela atmosférica” da Terra. A radiação EM (em azul) é o que os sensores são capazes de ver na Terra. Nossos olhos podem ver vermelho, verde e azul, que é a luz visível. Vegetação saudável (ou clorofila) reflete mais luz verde. No entanto, absorve mais luz vermelha e azul. É por isso que nossos olhos veem as plantas como verdes. Na verdade, esse é o princípio do Índice de Diferença de Vegetação Normalizado (NDVI) . Mas os engenheiros projetam sensores para detectar luz não visível também. Por exemplo, a vegetação reflete o infravermelho próximo (NIR), que é invisível ao olho humano. Mas os sensores podem captar essa informação espectral. Se você realizar qualquer tipo de técnica de classificação de imagens , provavelmente usará esses princípios. Em resumo, tipos especiais de sensores podem revelar novos insights sobre as características da Terra, que nossos olhos não podem.  

Vamos resumir

A janela atmosférica se aplica a comprimentos de onda de luz nos quais a radiação eletromagnética do sol penetra na atmosfera da Terra. O sensoriamento remoto não apenas aproveita o espectro visível (vermelho, verde e azul), mas também a luz não visível. É por isso que os engenheiros têm em mente as janelas atmosféricas no processo de design. A menos que você seja um cientista atmosférico, por que medir algo que não atinge a Terra?