国家自然科学基金(40905009)
- 作品数：17 被引量：78H指数：5
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- 复杂成分内混合体光散射等效性分析的判据选取被引量：2
- 2012年
- 使用离散偶极子近似算法DDSCAT7.1与米散射理论算法MIEV0研究复杂成分混合体等效性时,由于两者为不同的原理和实现算法,考察DDSCAT7.1和MIEV0所计算出的相同光学量的相对偏差将非常必要。通过比较两种算法所计算出的球形散射型粒子海盐和吸收型粒子含碳气溶胶的光学量的相对偏差,结果表明:两种算法所计算的非散射角函数光学量的相对偏差较小;在瑞利散射区,散射相矩阵分量M1和S21的相对偏差较小,而M2和D21只在一定的散射角范围内相对偏差较小;在米散射区,M1、M2、S21在有限的散射角范围内相对偏差较小,而D21的相对偏差则普遍较大。在光散射等效性判据选取时,非散射角函数光学量适合用来研究内混合体的等效性,而散射相函数则不太适合用来研究内混合体等效性,除非综合考虑粒子尺度参数以及选择合适的散射角等因素。在光散射技术中对粒子谱分布和折射率相当敏感的D21,比较难以用在以两种方法为基础的内混合体等效性研究中。
- 张小林黄印博饶瑞中
- 关键词：光散射米散射
- 中红外波段高空大气传输透过率及热辐射计算被引量：4
- 2013年
- 使用逐线积分（LBL）及四种版本高分辨率分子吸收数据库（HITRAN96、2k、04及08版本）对比计算了中红外2～5μm波段在中纬度夏季（45°N，7月）模式高空大气下行传输的大气分子透过率及热辐射．结果表明：透过率随着下行传输路径减小而增大，热辐射随着传输路径的减小而降低，适当的减小传输路径可以降低高空大气对光电系统应用的影响。96、2k和04版本数据库在三种不同传输路径上透过率的平均绝对偏差均较小，但在某些波段绝对偏差较大，如HITRAN2k在100～10km传输路径上的绝对偏差最大达到了0．81；96、2k和04版本数据库在三种不同传输路径上热辐射的平均绝对偏差的数量级均为10^-6。04版本的平均绝对偏差并非在所有路径中是最小的。计算不同传输路径的大气透过率和热辐射时．采用旧版本的数据库在某些波段可能会产生相当大的误差。
- 刘丹丹黄印博戴聪明魏合理
- 关键词：大气透过率热辐射
- 团簇自然气溶胶散射相函数的数值分析被引量：5
- 2013年
- 针对不同比例的灰尘和海盐团簇自然气溶胶,利用离散偶极子近似(DDA)法,通过考察成分的影响,使用波长为0.55μm,尺度参数变化范围为0.1～25时,研究了散射相函数和激光雷达比的影响,结果表明二者的变化趋势大体相同。尺度参数为13～24时,团簇自然气溶胶散射相函数有明显的后向散射加强,其中尺度参数为18附近,后向散射加强效应最明显。灰尘比海盐对散射相函数影响更大,二者的影响主要集中在尺度参数为15～25范围内,但除了散射角为180°附近的后向外,影响的散射角方向略有不同。不同比例下的团簇自然气溶胶激光雷达比在尺度参数为3左右有最大值,其值约为180。在尺度参数为0.2～25范围内,成分对激光雷达比的影响不大,相对偏差小于10%,特别是尺度参数为0.5～2时的影响可以忽略,相对偏差小于1%。
- 张小林黄印博饶瑞中
- 关键词：团簇
- 一种内混合气溶胶粒子模型光散射的等效性被引量：13
- 2012年
- 以包含灰尘、黑碳和水三种成分的单分散内混合初次气溶胶为例,利用消光、吸收、散射效率因子和不对称因子,探讨了以等效折射率描述具有不同成分的内混合气溶胶粒子系统的适用性。结果表明,在尺度参数为0.1～25时不同半径比下,消光、吸收和散射效率因子的等效性较好,相对误差分别在3%、3%和4%以内;不对称因子的等效性相对稍差,相对误差在13%以内。当半径比a/b小于1/5,即内混合体中所含灰尘和黑碳较少时,等效折射率实部和虚部值基本可以确定,而不必考虑尺度参数的影响。用除散射相函数之外的其他光学量来等效时,较为容易找到等效的气溶胶粒子。
- 张小林黄印博饶瑞中
- 关键词：散射大气光学气溶胶粒子等效性
- 典型类型气溶胶吸收光学厚度的定标规律被引量：4
- 2015年
- 利用云和气溶胶粒子的光学特性软件包(OPAC)对陆地型、海洋型、沙漠型和极地型四种典型类型气溶胶的吸收光学厚度进行了计算统计分析,根据每一种类型气溶胶成分的差异,分析了气溶胶吸收光学厚度随波长及相对湿度变化的规律,建立了四种典型类型气溶胶吸收光学厚度与波长、相对湿度的定标关系。气溶胶吸收光学厚度随波长的幂指数衰减规律并不是在所有波长范围内均满足,不同类型的气溶胶,其适用的范围不同;气溶胶吸收光学厚度随波长和相对湿度的变化主要受气溶胶成分影响,相对湿度的增大会导致气溶胶吸收特性的降低,并会对吸收Angstrom指数造成影响。根据建立的气溶胶吸收光学厚度的定标关系,可由气溶胶激光雷达等设备实测的某一波长的光学参量计算光电系统对应波长、不同相对湿度情况下的光学特性。
- 李珍珍黄印博
- 关键词：相对湿度化学成分
- 平流层非均匀气溶胶粒子等效光学特性的数值分析被引量：3
- 2012年
- 分析了用等效折射率描述平流层非均匀气溶胶粒子光学特性的方法。采用改进的判据,计算的消光效率因子、吸收效率因子等光学特征量的相对误差大部分小于10%。在尺度参数x<5时,等效折射率实部波动较小,5种不同混合比中,最大的起伏方差为1.18×10-4;在尺度参数x>5、混合比较小时的起伏方差也较小,例如,混合比为0.01和0.10时的起伏方差分别仅为2.59×10-5和2.56×10-5;在整个尺度范围内,等效折射率虚部的波动都较小,最大起伏方差为4.38×10-7。计算结果表明:采用改进的判据可以获得更趋稳定的中、高层外混合单分散气溶胶粒子的等效光学特征量。
- 徐博黄印博范承玉乔春红
- 关键词：等效折射率气溶胶消光
- 星载激光测距大气校正算法与模型研究被引量：16
- 2011年
- 考虑大气折射对星载激光测距的影响,研究了基于光线追迹理论的激光程差计算方法。综合利用气象探空数据和高层大气模式数据,拟合得到了全国46个典型地区的年度平均大气折射率模数高度分布廓线。据此,比较分析了光线追迹算法结果与Marini-Murray模型计算结果,给出了激光程差的全国性分布状况。最后,分析了激光程差与海拔高度和卫星高度角之间的关系。
- 袁宏武梅海平黄印博饶瑞中
- 关键词：大气光学光程差光线追迹大气校正大气折射
- 边界层气溶胶类型对中红外光波传输的影响被引量：3
- 2015年
- 主要利用MODTRAN5.0分析了2-5μm波段五种类型的边界层气溶胶对整层大气透过率的影响及背景对流层气溶胶对高空上行传输背景下透过率的影响。结果表明：对于2-5μm波段的整层大气,在2.0-2.5μm及3.5-4.0μm波段气溶胶对大气透过率的影响较大,且相同背景下大气能见度越低,气溶胶对大气透过率的影响越大,因此,计算整层大气透过率时不仅需要考虑气溶胶类型对透过率的贡献,同时需要考虑能见度对透过率的影响;对于高空上行传输背景下的大气,绝大多数波段内的透过率随着初始高度的增加而增加,且两种类型下的背景对流层气溶胶下的最大透过率相对不考虑气溶胶时分别降低了9.25%及8.97%,就其绝对偏差而言,计算高层大气透过率时可以不考虑背景对流层气溶胶类型的影响。因此对于地基测量系统需要考虑边界层气溶胶对其辐射的衰减,尤其是能见度较低的时候;对于机载光电系统气溶胶对其能量衰减小,尤其在10 km以上传输高度,且适当地提高初始传输高度可以减小大气对其衰减。
- 刘丹丹黄印博严正权周军吴克跃魏相飞
- 关键词：大气气溶胶大气透过率能见度
- 合肥、岳西气溶胶光学特性的测量与对比分析
- 2010年
- 为分析城市型气溶胶对其周边地区的影响,同时为华东地区大气参数的测量积累数据,利用空气动力学粒度仪和碳黑度仪于2009年10月先后在合肥、岳西两地开展了实验测量。结果表明:两地气溶胶粒子的平均谱分布服从对数正态分布,合肥地区气溶胶粒子模式直径约为0.710μm,岳西地区约为0.683μm。气溶胶粒子数浓度的日变化和概率统计结果显示,两地气溶胶数浓度都有明显的日变化过程,其中合肥实验数据中80%的结果分布在200～800/cm^3范围内,岳西90%以上集中在100～450/cm^3。两地气溶胶在450 nm、550 nm和700 nm三波长下的吸收系数都有明显的日变化,只是合肥地区吸收系数的量级为10^(-5),而岳西为10^(-6)。
- 倪志波黄印博郭凤霞黄宏华饶瑞中
- 关键词：大气光学气溶胶光学特性谱分布
- 随机取向团簇自然气溶胶光学特性被引量：3
- 2012年
- 利用离散偶极子近似法计算分析了随机取向团簇自然气溶胶(包含灰尘和海盐)在等效半径变化范围为0.01～2μm(波长为0.55μm时对应尺度参数为0.1～23)时的光学特性。通过考察成分和形状的影响,计算结果表明:成分对团簇自然气溶胶的散射、后向散射效率因子,不对称因子,以及米散射区范围内的消光效率因子的影响均较小,其中对尺度参数为9～23时的消光效率因子和尺度参数小于2.3时的不对称因子几乎没有影响;成分对瑞利散射区范围内的消光效率因子及吸收效率因子的影响相对较大。形状对团簇自然气溶胶在尺度参数小于0.7时的消光、吸收、散射效率因子及后向散射效率因子的影响可以不计;当尺度参数大于4.6时,粒子的内在对称性和表面的突变会带来明显的影响。另外,团簇自然气溶胶在米散射区内、尺度参数较大时,散射相函数有明显的后向散射加强效应。
- 张小林黄印博饶瑞中
- 关键词：团簇光学特性
