【摘要】：電磁波在含顆粒介質(zhì)中傳播規(guī)律的研究,在醫(yī)學(xué)、大氣科學(xué)、物理學(xué)等領(lǐng)域有著十分廣泛的應(yīng)用。因此,對(duì)于在不同環(huán)境條件下顆粒電磁散射特性的準(zhǔn)確仿真和求解,一直是相關(guān)領(lǐng)域研究人員關(guān)注的基本課題。盡管已有大量文獻(xiàn)分別指出,顆粒表面帶電及其環(huán)境溫濕度等因素會(huì)對(duì)顆粒電磁散射特性產(chǎn)生極其重要的影響,但對(duì)其影響機(jī)制仍存在一系列懸而未決的遺留問題。為此本文借助等效介質(zhì)理論、Mie散射理論對(duì)其分別進(jìn)行討論。首先,目前關(guān)于帶電均質(zhì)圓球顆粒電磁散射特性的求解存在兩種模型,他們采用不同的面電導(dǎo)率模型來描述顆粒表面電荷的影響,但是對(duì)其異同卻一直未見相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行討論。為此,本文分別討論了圓球顆粒的電荷極性、尺寸參數(shù)、半徑和折射率對(duì)兩種模型所得結(jié)果的影響,比較了基于兩種模型所得結(jié)果的異同。其次,鑒于目前缺乏環(huán)境溫濕度對(duì)顆粒光學(xué)性質(zhì)影響的研究報(bào)道,本文利用Mie散射理論和等效介質(zhì)理論討論了溫度、濕度對(duì)圓球顆粒電磁散射特性的影響,分析了干沙、含水、含冰、冰水共存等條件下沙粒的電磁散射特性,進(jìn)而利用致密介質(zhì)的輻射傳輸理論,分析了含水沙塵層的微波發(fā)射特性,討論了基于輻射計(jì)對(duì)沙塵層的含水量進(jìn)行被動(dòng)遙感的可行性。再次,鑒于微波和太赫茲頻段雷達(dá)設(shè)備在沙塵暴監(jiān)測(cè)中的潛在應(yīng)用,討論了利用等效介質(zhì)理論對(duì)相應(yīng)頻段下非均質(zhì)球體顆粒電磁散射特性求解的適用性問題,重點(diǎn)討論了入射波頻率、顆粒內(nèi)外半徑比、核-殼層介質(zhì)折射率比對(duì)其適用范圍的影響。最后,對(duì)本文結(jié)果進(jìn)行總結(jié),對(duì)未來的工作方向進(jìn)行展望。
【學(xué)位授予單位】：寧夏大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：O441;P425.55;P407
【圖文】：

這是當(dāng)前極端千旱、干旱、半干旱和部分半濕潤(rùn)區(qū)域面對(duì)的主要環(huán)境問題之一。據(jù)第五次全逡逑國(guó)荒漠化和監(jiān)測(cè)公報(bào)報(bào)道，截止２０１４年底，我國(guó)的荒漠化土地面積已達(dá)到２６１１５．９３萬公頃，占逡逑國(guó)土總面積的２７．２％，其中沙漠化面積１７２１１．７５萬公頃，圖１－１給出了全球主要沙漠分布圖。土逡逑地荒漠化最終結(jié)果大多是沙漠化，土地沙漠化一方面嚴(yán)重影響著局部地域的氣候，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)逡逑失衡，另一方面，導(dǎo)致沙塵暴頻發(fā)，嚴(yán)重危害人們的日常生活和身體健康等等［１］。第４９屆聯(lián)合國(guó)逡逑大會(huì)宣布：將６月１７日設(shè)為“世界防治荒漠化和千旱日”呼吁各國(guó)政府以及全世界人民重視土地逡逑沙化這一日益嚴(yán)重的全球性環(huán)境問題，這也是繼能源與糧食危機(jī)后，世界人民共同面對(duì)的一大難逡逑題。逡逑圖１－１全球主要沙漠分布圖逡逑隨著社會(huì)的文明化發(fā)展與科技的快速發(fā)展，人們?cè)絹碓阶⒅厣畹馁|(zhì)量，對(duì)于日常居住的環(huán)逡逑境也有了更高要求。土地沙漠化機(jī)理與防治受到越來越多學(xué)者的關(guān)注，他們借助地理學(xué)、生態(tài)學(xué)、逡逑植物學(xué)、大氣科學(xué)、力學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科理論和研究方法，從不同角度研究沙漠化的成因、演化、逡逑防治等問題ｉ２－６］。由于客觀因素的限制，利用光學(xué)等遙感監(jiān)測(cè)手段（如微波輻射計(jì)、氣象雷達(dá)、激逡逑光雷達(dá)、ＰＤＡ、Ｐ１Ｖ等儀器）獲得沙漠及沙塵暴過程的相關(guān)信息

邐ｓｉｚｅ邋ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ逡逑圖２－１不同尺度參數(shù)下兩種模型結(jié)果的比較逡逑在圖２－１中顯示了兩種模型的消光效率比值和散射效率比值隨著顆粒尺寸參數(shù)的變逡逑化規(guī)律。由圖可見，隨著顆粒尺寸參數(shù)的不斷增加，兩種模型的消光效率比值足？不斷減小，而散逡逑射效率比值不斷X椉櫻鈧斬冀鶻冢薄Ａ磽�，哉槪拟的数謸v段冢街幟Ｐ偷南廡у義下時(shí)戎擋問洞笥謫�，而散射效聲r(shí)戎?jǐn)场于１。这意味着通过Ｋe幔悖耄岬熱頌岢齙哪Ｐ停郟叮梗莼皴義系玫南廡實(shí)腦げ飩峁齲兀椋宓熱說囊蟮枚�，但散射效率值正好蠂看；且哉N帕３嘰綺問義獻(xiàn)愎淮蟮氖焙潁街幟Ｐ偷牟鉅熳愎恍�。此外，唾Z幸捕鑰帕０刖兜撓跋旖辛頌致�。晤U欠⑾皺義希保保義

本文編號(hào)：2796813