【摘要】：探測月壤厚度是探索月球的重要目標之一,反演月壤厚度需要建立準確的微波輻射亮度溫度模型。月球表面物理溫度分布是模型的關鍵參數(shù)。月球表面物理溫度是隨月球表面經(jīng)緯度、深度和時間變化的函數(shù)。 本文從熱傳導理論出發(fā),結合之前學者提出的多種計算月表溫度的物理模型,提出改進的求解月表溫度的熱傳導模型。隨后精確地推導和計算模型中的太陽輻照度、地球輻射和月球內部熱流等各參數(shù),詳細地闡述了求解熱傳導方程數(shù)值計算的方法和過程,分析了熱導率、熱容、月壤密度等各參數(shù)對模型計算溫度所產(chǎn)生的誤差。通過與Apollo著陸地區(qū)實測結果及文獻中結果的比較,表明此模型的計算結果能夠較好地反映全月表溫度分布情況。 針對月表地形起伏會產(chǎn)生互相遮擋而影響太陽輻射,使月球表面溫度發(fā)生劇烈變化的情況,本文提出兩種利用月表地形起伏修正物理溫度的模型。最后結合實測的激光高度計數(shù)據(jù)進行了初步的溫度計算。結果表明:月表地形起伏會對月表物理溫度造成不可忽略的影響。
【圖文】：

圖 1.2 本文研究內容及各部分關系圖內容安排如下：簡要介紹了月壤正向輻射模型以及研究物理溫度的意義、國內的方法及本論文的組織結構。首先介紹了熱傳導理論基礎，結合熱傳導基礎理論介紹了月表和現(xiàn)狀。針對月表物理溫度提出一種改進的熱傳導模型。對該改進的模型和對影響該模型的參數(shù)進行了描述。然后詳細方程的方法，對于方程中的關鍵技術問題進行了闡述。最后給算的結果，，并與 Apollo 登陸點的實測數(shù)據(jù)進行比較，針對誤差提出了兩種利用月表地形修正月球表面物理溫度的方法，并對進行闡述。最后初步地利用這兩種方法進行計算，給出了計算總結了全文的研究結果，并指出進一步要開展的研究工作。

圖 3.1 太陽輻射及其太陽入射角示意圖月表的總日照輻射強度可用下式表示：( )20 em em sesm2 2em emsinsinS R RER = (3.式中em ，sm 分別為地心黃道緯度和月心黃道緯度，S0為太陽常數(shù)，Rem，別為日月距離，日地距離。對于入射角有：i = α + β(3.而[ ]n d n d n dα = arccos sin sin + cos cos cos(ψ ψ)(3.( ) ( )1/ 22 22em em em moon emmoon 2moonem em se em em sesin sin cosarcsin sinsin sinR R RR RR R R R αβ α 2= + (3.其中moonR 為月球半徑，n ，nψ 分別為測量點的緯度與經(jīng)度，d ，dψ 分別道近日點的緯度與經(jīng)度。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：P184.5

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本文編號：2544705