O espalhamento (difusão ou dispersão) corresponde à mudança aleatória da direção de propagação da radiação solar incidente devido a sua interação elástica com os componentes atmosféricos. A suposição comum é que a radiação espalhada não é atenuada, mas sim redirecionada. O espalhamento contribui para diminuir a eficiência do sensoriamento remoto na identificação dos objetos terrestres. os gases e particulados (aerossóis) da atmosfera podem espalhar a radiação incidente do Sol ou mesmo parte da radiação refletida pelas superfícies dos materiais. Nesse caso, o sensor receberá a energia refletida não somente do alvo, mas adicionada da radiação que a atmosfera espalhou , antes que ela atingisse a superfície do solo. Isso é conhecido como o efeito aditivo da atmosfera.
Teoricamente o espalhamento pode ser dividido em três diferentes categorias, dependendo das relações entre o comprimento de onda da radiação e o tamanho das partículas atmosféricas que causam o espalhamento. Estes três tipos são: espalhamento Rayleigh; espalhamento Mie; e espalhamento Não-Seletivo. O espalhamento Rayleigh é o mais comum. Ele ocorre quando o diâmetro das partículas é menor do que o comprimento da onda. Relaciona-se com as moléculas de gases presentes na atmosfera, e por isso o espalhamento Rayleigh é também denominado de espalhamento molecular. O cálculo do coeficiente de espalhamento Rayleigh depende do número de partículas por centímetro cúbico, do comprimento da radiação e dos índices refrativo das partículas e do meio, mas de forma mais simplificada, pode-se dizer que ele é proporcional ao inverso da quarta potência do comprimento de onda.
De acordo com a lei de Rayleigh, a influência mais prejudicial do espalhamento atmosférico ocorre nas imagens obtidas nos menores comprimentos de onda do visível. Desde que o coeficiente de espalhamento é proporcional ao inverso da quarta potência do comprimento de onda, os menores comprimentos de onda da luz azul são espalhados mais fortemente que a luz vermelha. A luz visível azul é espalhada cerca de seis vezes mais que a luz visível vermelha (λ = 0,617 μm), enquanto que o efeito do espalhamento nas imagens do infravermelho (λ > 0,76 μm) é bem menor, sendo quase imperceptível. O fato de a luz azul espalhar-se mais que os comprimentos de onda mais longos do visível, é por ela ser absorvida pelas moléculas e reemitida em todas as direções, modificando, portanto, a direção da radiação. O espalhamento Rayleigh é a causa de o céu aparecer azul. O vermelho do pôr do sol é também causado pelo espalhamento Rayleigh.
Fonte: http://www.cnpq.br/documents/10157/56b578c4-0fd5-4b9f-b82a-e9693e4f69d8