霧霾天氣下,自然光在傳輸過程中與霧霾顆粒發(fā)生散射后產(chǎn)生偏振光,偏振光會(huì)帶有一系列霧霾粒子的偏振信息,包括霧霾粒子的尺寸參數(shù),顆粒形貌,尺度分布,復(fù)折射率等物理特征。研究霧霾粒子的光散射問題,對霧霾形成的機(jī)理、來源以及建立更好的大氣模型提供參考依據(jù)有重要意義。本文首先基于T矩陣法,仿真分析了單個(gè)球形、非球形(橢球形、圓柱形)霧霾粒子的光散射偏振特性。球形粒子主要從粒子半徑及復(fù)折射率兩方面對粒子的光散射偏振特性影響進(jìn)行了分析,非球形粒子主要從粒子有效半徑、軸比以及復(fù)折射率對粒子光散射偏振特性的影響進(jìn)行了分析,分析結(jié)果表明:在前向散射,球形粒子半徑越大,其線偏振度的值越大,在后向散射,粒子半徑越大,其線偏振度的值越小。非球形粒子的有效半徑越大,其線偏振度越大。圓偏振度的值與粒子半徑的大小成反比。非球形度越小,其線偏振度和圓偏振度的值越大。通過對不同復(fù)折射率的硫酸粒子、硫酸銨粒子、硝酸銨粒子、沙塵粒子和碳質(zhì)氣溶膠粒子的偏振特性分析表明:復(fù)折射率越大,對粒子的偏振特性影響越大。最后,基于Mie散射理論和T矩陣方法研究了粒子半徑范圍及復(fù)折射率對球形粒子群的散射偏振特征的影響,以及對五種類型的球形粒...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容
2 霧霾粒子的散射偏振理論
    2.1 光的散射偏振特性
    2.2 T矩陣方法的基本理論
        2.2.1 T矩陣方法原理
        2.2.2 隨機(jī)取向的T矩陣
        2.2.3 散射矩陣及偏振特性分析
    2.3 球形粒子群散射理論
        2.3.1 球形粒子群體系的廣義Mie理論
        2.3.2 球形粒子群體系的散射矩陣
    2.4 本章小結(jié)
3 單個(gè)球形霧霾粒子的偏振特性分析
    3.1 單個(gè)霧霾粒子模型
        3.1.1 軸比
        3.1.2 有效半徑
        3.1.3 復(fù)折射率
    3.2 單個(gè)霧霾粒子偏振特性分析流程圖
    3.3 球形霧霾粒子偏振特性仿真結(jié)果分析
        3.3.1 有效半徑對球形粒子偏振特性的影響
        3.3.2 復(fù)折射率對球形粒子偏振特性的影響
    3.4 本章小結(jié)
4 單個(gè)非球形霧霾粒子的偏振特性分析
    4.1 橢球形霧霾粒子偏振特性仿真結(jié)果分析
        4.1.1 有效半徑對橢球形粒子偏振特性的影響
        4.1.2 軸比對橢球形粒子偏振特性的影響
        4.1.3 復(fù)折射率對橢球形粒子偏振特性的影響
    4.2 圓柱形霧霾粒子偏振特性仿真結(jié)果分析
        4.2.1 有效半徑對圓柱形粒子偏振特性的影響
        4.2.2 軸比對圓柱形粒子偏振特性的影響
        4.2.3 復(fù)折射率對圓柱形粒子偏振特性的影響
    4.3 本章小結(jié)
5 球形霧霾粒子群的偏振特性分析
    5.1 球形粒子群體系的分布特征
        5.1.1 球形粒子群體系的空間分布特征
        5.1.2 球形粒子群體系的粒徑分布特征
    5.2 球形粒子群體系的偏振特性仿真分析
        5.2.1 粒子有效半徑范圍對粒子群的偏振特性的影響
        5.2.2 粒子復(fù)折射率對粒子群的偏振特性的影響
        5.2.3 混合粒子群的偏振特性
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間主要研究成果



本文編號(hào)：3865372