氣溶膠是地球大氣環(huán)境的重要組分之一,在大氣傳輸、氣候模擬、環(huán)境研究、遙感應(yīng)用、污染監(jiān)測等眾多領(lǐng)域都有著深遠的影響。氣溶膠粒子又與云的凝結(jié)、變化過程密切相關(guān),氣溶膠-云-輻射之間的相互作用機制是氣候研究中的重點問題之一。氣溶膠與云的遙感方法目前有地基遙感和衛(wèi)星遙感兩大類,而在衛(wèi)星遙感中,多角度、偏振方式作為近年來新興的遙感手段,與傳統(tǒng)光學(xué)遙感相比,在地氣解耦的問題上有著明顯的優(yōu)勢,因此在云和氣溶膠領(lǐng)域得以迅速應(yīng)用和發(fā)展。典型的偏振多角度衛(wèi)星載荷例如POLDER（Polarization and Directionality of Earth’s Reflectance,地球反射偏振測量儀,法國,1996²013）,MAPI（Multi-Angular Polarization Imager,多角度偏振成像儀,中國,天宮二號,2016²019）,DPC（Directional Polarized Camera,多角度偏振遙感相機,中國,高分五號,2018至今）,為云和氣溶膠的定量遙感研究積累了大量的數(shù)據(jù)儲備。目前,氣溶膠反演一般采用單角度建表查表... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所)吉林省

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

A-train計劃示意圖[23]

第2章面向多角度偏振數(shù)據(jù)的群組殘差最優(yōu)方法（OGRM）15(±cos,±)。于是，當(dāng)和分量振幅相等、相位差固定為±90°時，橢圓偏振波退化為圓偏振波；而和分量相位差固定為kπ（k=0,±1,±2……）時，橢圓偏振波退化為線偏振波。于是，只要知道了電矢量在任意兩個相互正交方向上的分量振幅和彼此相位差，就可以完全確定電矢量端點的橢圓軌跡，即橢圓偏振波的特征。實用中用Stokes參量（與上述參量因次完全一樣）來更為方便地表征偏振態(tài)。這些參量是1852年Stokes進行部分偏振光研究時引入的。圖2.1電矢量振動橢圓Figure2.1Thevibrationellipseofelectricvector對上述橢圓偏振波，Stokes參量為：=2+2=+=22==2cos=2Re()=2sin=2Im()}(2.4)顯然有2=2+2+2。上面所取坐標(biāo)系坐標(biāo)軸與橢圓長短軸取向并不一致，于是可取新坐標(biāo)系，其和軸分別與橢圓長短軸方向一致，且仍與傳播方向一致，這時再求取新參考坐標(biāo)系中的Stokes參量，來說明Stokes參量的物理意義。橢圓長軸為a，短軸為b：a=0cosb=0sintan=ba}(2.5)代表了橢圓的橢率。<0則稱左旋橢圓偏振；>0則稱右旋橢圓偏振。相對于旋轉(zhuǎn)了角，稱為橢圓取向角，則兩個坐標(biāo)系內(nèi)的電矢量分量有變換關(guān)系：

第2章面向多角度偏振數(shù)據(jù)的群組殘差最優(yōu)方法（OGRM）23中大氣質(zhì)量因子和氣溶膠的前向散射相關(guān)的系數(shù)也沒有精確取值，同樣也會存在誤差。2.2OGRM方法的系統(tǒng)構(gòu)建與關(guān)鍵參量的數(shù)值模擬研究2.2.1粒子散射關(guān)鍵參量的數(shù)值模擬研究基于2.1.1~2.1.2節(jié)的理論，本研究使用Python語言模擬了單個球形粒子散射的散射系數(shù)、相函數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)。為了驗證所編寫程序的正確性，選擇了兩種典型散射粒子參數(shù)來進行數(shù)值模擬研究。對于水滴型氣溶膠粒子[131]，復(fù)折射率取典型值=1.330.01，散射系數(shù)和消光系數(shù)隨粒子尺度的變化如圖2.2：圖2.2水滴型氣溶膠粒子（=1.330.01）和隨粒子尺度變化圖Figure2.2Thevariationofandwiththesizeofwaterdropaerosolparticles(=1.330.01)對于大陸型氣溶膠粒子，取復(fù)折射率典型值=1.50.001，散射系數(shù)和消光系數(shù)隨粒子尺度的變化如圖2.3：

【參考文獻】：
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本文編號：3544976