發(fā)布時(shí)間：2017-12-22 16:36

  本文關(guān)鍵詞：沙塵和霾氣溶膠在紫外和紅外波段光譜差異研究　出處：《中國(guó)氣象科學(xué)研究院》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 沙塵 霾 光學(xué)特性 光譜特征

【摘要】：本文利用中國(guó)氣溶膠遙感網(wǎng)北京地區(qū)的地面觀測(cè)資料,結(jié)合HITRAN 2008數(shù)據(jù)庫中氣溶膠粒子復(fù)折射率光譜數(shù)據(jù),研究了中國(guó)地區(qū)沙塵和霾氣溶膠粒子體積譜分布、復(fù)折射率的典型物理特征,并選定了沙塵和霾天氣條件下氣溶膠復(fù)折射指數(shù)的代表值,結(jié)果表明:沙塵和霾天氣下大氣氣溶膠的體積譜均呈現(xiàn)雙峰對(duì)數(shù)正態(tài)分布結(jié)構(gòu),霾氣溶膠粒子體積譜在細(xì)模態(tài)和粗模態(tài)大體相當(dāng),而沙塵氣溶膠粒子體積譜則以粗粒子為主;類沙塵粒子的實(shí)部和虛部與沙塵氣溶膠最為接近,水溶性粒子與霾氣溶膠最為接近。在上述基礎(chǔ)上利用Mie散射理論計(jì)算氣溶膠的光學(xué)特性,研究結(jié)果表明:球形粒子的散射特性取決于粒子的相對(duì)尺度數(shù)及粒子介質(zhì)的折射指數(shù),沙塵在2μm處有消光極大值。沙塵和霾的單次散射反照率隨波長(zhǎng)的變化較為劇烈,在2-4μm表現(xiàn)強(qiáng)散射特性,11μm以后不斷降低,表現(xiàn)強(qiáng)吸收特性。沙塵和霾天氣條件下氣溶膠的不對(duì)稱因子整體隨波長(zhǎng)的增加呈下降趨勢(shì),10μm前沙塵主要呈前向散射。霾天氣條件下氣溶膠在11μm主要呈前向散射。將Mie散射公式計(jì)算的光學(xué)參數(shù)輸入到輻射傳輸模型MODTRAN中,計(jì)算出沙塵和霾氣溶膠天氣條件下大氣層頂?shù)妮椓炼?并與衛(wèi)星觀測(cè)大氣層頂?shù)妮椓炼戎颠M(jìn)行對(duì)比,研究結(jié)果表明:MODTRAN模式模擬的結(jié)果與AIRS L1B數(shù)據(jù)和OMI L1B觀測(cè)結(jié)果有較好的一致性。在800-1000cm-1窗區(qū)沙塵亮度溫度的光譜曲線有負(fù)斜率。紅外波段沙塵和晴空在熱紅外大氣窗區(qū)波段范圍內(nèi)兩者的亮溫差在20K以上,霾與晴空的亮溫值較為接近。紫外波段沙塵和霾的光譜特征基本一致,為聯(lián)合利用紫外和紅外波段區(qū)分吸收性氣溶膠種類奠定理論基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)氣象科學(xué)研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X513

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本文編號(hào)：1320192