Análise da sensibilidade de um modelo de atenuação espectral da irradiância na atmosfera em diferentes condições atmosféricas: uma aplicação para o Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS)

Abstract

A sensibilidade de um modelo de irradiância espectral, incidente sobre a superfície do mar, variando três parâmetros atmosféricos (ozônio, visibilidade e vapor de água precipitável), é analisada, com especial ênfase para as bandas do sensor Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS). São também analisadas as razões entre bandas de reflectância geralmente utilizadas nos algoritmos bio-óticos, para mapeamento da biomassa fitoplanctônica do espaço. Os resultados mostram que a visibilidade é o parâmetro que mais causa alteração nos valores de irradiância, embora o seu efeito nas razões entre bandas seja menor do que o efeito do ozônio. O vapor de água precipitável não causou alteração significativa nem nas irradiâncias e nem nas razões entre bandas. Os valores extremos destes parâmetros não causaram diferenças significativas para ângulos solares entre 0 e 60º. Para se obter a razão entre reflectâncias das bandas 490/510, 490/555 e 510/555 em ângulos solares menores que 60º, valores médios destes parâmetros atmosféricos testados neste trabalho são suficientes para se modelar a razão entre irradiâncias.

A sensitivity analysis of an irradiance spectral attenuation model is performed by varying three atmospheric parameters: total ozone, visibility and total precipitable water. The incident solar spectral irradiance over the sea surface is calculated at the Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS) bands for remote sensing applications. The effects of these atmospheric parameters over some remote sensing reflectance ratios usually used for mapping chlorophyll a concentration from the space are also assessed. The results have shown that visibility is the most important parameter which exerts influence on modeled spectral irradiance but its effect on the remote sensing ratios is smaller than that from total ozone. The total precipitable water did not alter both modeled spectral irradiances and remote sensing ratios for solar zenith angles smaller than 60º. No significant differences were found when solar zenith angles varied from 0 and 60º, even when we used extremely high values of atmospheric parameters. For remote sensing reflectance band ratios 490/510, 490/555 and 510/555 under solar zenith angles smaller than 60º, average values of these atmospheric parameters tested here are enough to model irradiance band ratios.