單視場光度計既可以用于測量大氣氣溶膠粒子特性,部分波段還可用于反演大氣降水量、吸收氣體含量和云的光學參數(shù)等。單視場光度計被各個國家用于大氣觀測網(wǎng)對氣溶膠粒子特性和降水量的測量,在環(huán)境監(jiān)測和光電工程應(yīng)用以及衛(wèi)星遙感反演校正等方面具有重要的意義。通過天文粗跟蹤算法與四象限精跟蹤相結(jié)合,單視場光度計可測量太陽路徑上無云時氣溶膠粒子的光學性質(zhì)。鑒于太陽測量路徑上常常會有薄云存在（如薄卷云）,而有不均勻云時,四象限精跟蹤容易受到干擾,對精確測量氣溶膠粒子的光學特性產(chǎn)生影響。通過比較氣溶膠粒子、水云和卷云三種不同大氣介質(zhì)的散射相函數(shù),發(fā)現(xiàn)卷云相函數(shù)在前向0°附近呈現(xiàn)極大的峰值。在前向5°小角度內(nèi),卷云的散射輻射強度比氣溶膠粒子和水云的散射強度變化劇烈,為此設(shè)計一種基于圖像跟蹤的變視場光度計,能夠全天候準確測量0.8°、2°和5°視場下的太陽輻射,通過比較不同視場的太陽輻射比值,區(qū)分氣溶膠粒子、水云和卷云。同時,比較三種介質(zhì)前向不同小角度內(nèi)的散射輻射,為地基探測氣溶膠與卷云的光學特性提供參考。本文主要的工作如下:1)計算了 0.4～2.5μm光譜區(qū)間在卷云大氣下的太陽透射輻射,研究卷云大氣下太陽透射... 

【文章來源】：中國科學技術(shù)大學安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：115 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１機載觀測的卷云冰晶參數(shù)隨溫度的變化（Ｙａｎｇ等２００１）??下圖１．２給出卷云粒子形態(tài)大小與高度和相對濕度的關(guān)系

（ＨＩＳ）、全天空成像儀、太陽輻射計等儀器。為研究卷云特性，國內(nèi)研究人員設(shè)??計了一種卷云探測儀，如圖丨．３所示。儀器設(shè)計時，考慮從探測云光學厚度和云??高以及退偏性等參數(shù)識別卷云。圖１．４所示給出了常用的地基偏振激光雷達，探??測后向散射的特性，區(qū)分卷云與水云。目前來說，地基激光雷達被認為可以較精??確提取卷云的有關(guān)特性參數(shù)（如云高、消光系數(shù)等），長期用于實驗測量，取得??一定成果。國外如美國組織了幾次大型的卷云觀測試驗：通過地面儀器探測和飛??機直接測量以及衛(wèi)星遙感對卷云進行了較為全面的觀測，主要探測得到卷云的微??物理特性以及光學性質(zhì)，觀測和研究其形成及其變化對大氣的影響等［３７］。??圖１．３上海技術(shù)物理所的卷云探測儀??１０??

應(yīng)用于云問題的求解。累加法也是計算多次散射的有效工具，在實際應(yīng)用范圍??較廣。??該方法基于多層介質(zhì)的透射和反射原理：如下圖２．２所示，給出大氣的反射??函數(shù)Ｒ與透射函數(shù)Ｔ，那么兩層大氣的總反射和透射函數(shù)可以求得。分析兩層??大氣之間的反射與散射，總透射和反射函數(shù)也可以表示為等比例求和表達式。公??式簡單，但需要對相函數(shù)積分，涉及多重積分運算，比較復(fù)雜。累加法通常從一??個薄層開始，用加倍公式計算均勻?qū)拥奶匦�，再用累加公式計算非均勻�(qū)咏橘|(zhì)的??特性。累加法可以應(yīng)用于偏振光求解，通過將光束強度用斯托克斯參數(shù)表征，而??相函數(shù)用相矩陣來代替。??１７??

【參考文獻】：
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碩士論文
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[4]基于光度計沙塵監(jiān)測系統(tǒng)研制及云對AOD反演影響分析[D]. 許丹.南京信息工程大學 2008
[5]我國多站點主要水溶性氣溶膠的空間分布和時間變化特征[D]. 欒玉榮.中國氣象科學研究院 2008
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