【摘要】：高層大氣紅外輻射模擬在很多學(xué)科都有重要的作用,高層大氣由于受到非局地?zé)崃ζ胶?non-Local Thermodynamic Equilibrium, non-LTE)效應(yīng)的影響,基爾霍夫定律和普朗克黑體輻射定律不再適用,需要建立高層大氣紅外輻射傳遞計算模型。采用RFM(Reference Forward Model)模型確定了在主要紅外光譜帶內(nèi)LTE(Local Thermodynamic Equilibrium)條件適用于臨邊輻射的高度范圍,研究了大氣分子主要光譜帶的振動譜帶組成,確定了其振動帶在不同切線高度下對總輻射的貢獻(xiàn)大小。利用SABER(Sounding of the Atmosphere using Broadband Emission Radiometry)的臨邊探測數(shù)據(jù)對RFM模型進(jìn)行驗證,并對SABER主要紅外通道內(nèi)分子光譜帶的輻射特性進(jìn)行研究。最后,分析了高層大氣環(huán)境對3～5μm和8～14μm兩個大氣紅外窗區(qū)臨邊輻射的影響。通過對比non-LTE與LTE模型計算結(jié)果獲得了LTE模型計算臨邊輻射的適用高度,結(jié)果表明：在白天CO24.3μm光譜帶,LTE模型計算的臨邊輻射在30 km切線高度以上會有較大誤差。對于15 μm、9.6μm、10 μm、6.3μm和4.7μm光譜帶,不論是白天還是夜間,大約在55 km切線高度以下,采用LTE模型計算的臨邊輻射都不會產(chǎn)生明顯偏差,在C0215μm光譜帶甚至能達(dá)到80 km左右。SABER觀測數(shù)據(jù)與RFM模擬結(jié)果隨切線高度的變化曲線能夠較好地吻合,RFM的結(jié)果能夠很好的反映臨邊輻射亮度隨高度的變化趨勢,驗證了RFM紅外輻射計算模型的正確性。晝夜環(huán)境在3-5μm窗區(qū)的影響非常顯著,晝夜輻射亮度相差最大會超過兩個數(shù)量級,白天的臨邊輻射亮度在所計算切線高度始終要大于夜間,太陽對大氣的輻射增強作用明顯。緯度和季節(jié)對臨邊輻射的影響比較復(fù)雜,不同切線高度下的影響特性將有所不同。在不同紅外窗區(qū),晝夜環(huán)境、緯度和季節(jié)對臨邊輻射的影響也會呈現(xiàn)出不同的特性。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P422.61
【圖文】：

ｃｍ－２）逡逑圖４．１１戰(zhàn)０通道ＲＦＭ模擬與ＳＡＢＥＲ觀

本文編號：2763102