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遥感信息工程学院石文轩老师带领华师一高中生解码大气散射的原理及应用时间:2025-03-20

(通讯员:邢玲丽、秦平;摄影:邢玲丽)为了激发高中生崇尚科学、探索未知、勇于创新的科研兴趣和科研热情,武汉大学为华中师范大学第一附属中学高中生量身设计了科普课程《空天探测及相关基础知识》,该课程由武汉大学遥感信息工程学院秦昆教授、龚龑教授共同担任课程组负责人。2023秋季学期首次面向华师一高中生开设,取得了良好的教学效果和社会影响,目前已连续开设三个学期,为武汉大学将优质教育资源向高中延伸开展了有益的探索。2025年2月25日下午,本学期的第一讲《大气散射遥感探秘》由武汉大学遥感信息工程学院石文轩老师讲授。

本次课程围绕散射的概念、散射的类别、散射的应用三个关键部分展开,旨在引导同学们明确散射和反射的区别,并了解散射的两种类型,为运用大气的散射特性解释或探讨相关自然现象产生的原因提供理论基础。

石文轩老师以“地球、月球、火星的天空为何颜色不同”的问题切入,阐述散射现象与反射现象的本质区别:散射是光波与微小粒子作用后向多方向传播,而反射则是光波在界面上的规律性偏折。通过动态图示与现场实验对比,他引导学生直观理解两种光学行为的差异,并重点解析了两种核心散射类型——瑞利散射与米氏散射,指出瑞利散射是蓝光“胜出”的关键。

课堂上,石文轩老师鼓励学生以所学知识解释自然现象。学生围绕“日出日落颜色成因”、“云层光学特性”等问题展开讨论,并结合自然现象提出猜想。例如,通过分析飞机上拍摄的日落分层照片,引导学生运用瑞利散射与大气密度梯度理论解释“地面红、高空蓝”的奇观。

最后,石文轩老师告诉同学们,大气散射不仅是自然现象的解释工具,更是遥感技术的核心依托。他结合环境监测等案例,阐述散射特性在反演大气成分、预测气候变化中的关键作用。例如,通过卫星遥感分析气溶胶的米氏散射特征,可以评估空气污染程度。

华师一附中陆智诚老师全程听课,《空天探测及相关基础知识》课程组秦昆教授,本学期助教、武汉大学遥感信息工程学院硕士生邢玲丽同学积极协助组织了本次课程。

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