İng. Electromagnetic Spectrum

Elektromanyetik enerjinin, dalga boyu ve/veya frekansa göre düzenlenerek gösterildiği sürekli enerji ortamıdır. Elektromanyetik dalgalar ışık hızı ile hareket eder. Uzaktan algılamada genel olarak elektromanyetik spektrumun görünür, kızılötesi ve mikrodalga bölgeleri kullanılmaktadır (Rees, W. G., 2001). Ayırt edilmek istenen özelliklerin elektromanyetik spektrumun farklı bölgelerindeki davranışları belirlenerek amaca uygun algılayıcılar seçilmelidir. Elektromanyetik spektrumun yaklaşık 400 ile 700 nm arasına karşılık gelen insan gözünün görebildiği bölge görünür, 0,7 µm ile 1mm arasında kalan bölgesi kızılötesi bölge olarak adlandırılır. Bu bölge kendi içerisinde yakın kızılötesi, termal kızılötesi ve uzak kızılötesi bölgelere ayrılır. Mikrodalga bölgesi ise yaklaşık 1 mm ile 1 m arasıdır. Şekil 1’de elektromanyetik spektrumun farklı bölgeleri genel olarak gösterilmektedir.

Çeşitli gazlar ve su buharı nedeniyle, elektromanyetik enerji atmosferde yutulmaya uğrar ve geçirilemez. Elektromanyetik radyasyonun tamamen ya da kısmen atmosferden geçebildiği elektromanyetik spektrumun belirli bölgelerine atmosfer pencereleri adı verilir. Uzaktan algılamada atmosferin geçirgen olduğu bu bölgelerde algılama yapılır. Kutup bölgelerinde hava koşulları nedeniyle elektromanyetik spektrumun görünür ve kızılötesi bölgelerinde sık görüntü alınamazken mikrodalga bölgesinde çalışan algılayıcılar atmosferik koşullardan etkilenmediği için algılamaya olanak sağlar.

Cismin özelliklerine bağlı olarak belli bir dalga boyu aralığında objenin yansıtma oranını gösteren eğriye spektral yansıtma eğrisi adı verilir. Nesnelerin spektral yansıtma eğrileri spektroradyometre ile ölçülür. Spektroradyometre, duyarlı olduğu dalga boyu aralığında hedef nesneden gelen ışınımı kaydeden uzaktan algılama aletidir. Spektral yansıtma eğrisi cismin fiziksel ve kimyasal özellikleri, yüzey pürüzlülüğü, aydınlanma açısı gibi parametrelere bağlıdır. Cisimler elektromanyetik enerjinin farklı bölgelerinde farklı spektral karakteristik gösterdiğinden birbirinden ayırt edilebilir. Şekil 2’de kar ve buz için spektral yansıtma eğrileri verilmektedir. Farklı özelliklere sahip kar ve buz özellikle elektromanyetik spektrumun yaklaşık 400 ile 350-850 nm arasında net olarak ayırt edilebilmektedir.

Cisimden yansıtılan ışınım miktarının gelen toplam ışınım miktarına oranına albedo adı verilir (Sunar, 2011). Yüzeyin albedosu yüzeyin rengi, dokusu, bakış açısı, topografyası ve yüzey alanı gibi parametrelere bağlı olarak değişiklik gösterir. Albedo değeri yersel ölçmelerden belirlenebileceği gibi uydu görüntülerinden de belirlenebilir. Kar ve buz gelen ışının büyük bölümünü yansıtır ve çok yüksek albedo değerlerine sahiptir. Su ve toprak ile kaplı alanların albedo değerleri ise düşüktür. Antartika’da güneş radyasyonunun %80-90’ı yansıtılır ve albedo değerleri çok yüksektir (Gallet vd., 2011). Kar veya buzun özelliklerine ya da kapladığı alanda meydana gelen değişiklikler albedo değerlerinin de değişmesine neden olur. Örneğin taze yağmış temiz kar için albedo değeri %90’a ulaşabilirken kirli kar için bu değer %20-%40 daha düşük olacaktır (Tedesco, 2015). Brandt vd. (2005)’de Antartika’da deniz buzu yüzey albedosu belirleme çalışmalarında, bahar mevsiminde 70 cm’den daha kalın buz üzerinde kar yoksa albedo değerini 0,49; 3 cm’den daha fazla kar örtüsü olması durumunda 0,87 olarak ölçmüşler ve kar erimesinin albedo değerini düşürdüğünü göstermişlerdir. İklim değişikliği ile ilgili yapılan çalışmalarda yüzey albedosu önemli bir göstergedir.