卷云短波红外辐射特性方案.PDF

　第 19 卷 　第 9 期 强 激 光 与 粒 子 束 Vol . 19 ,No . 9 　 　2007 年 9 月 H I GH PO W ER L A SER AND PA R TICL E B EA M S Sep . ,2007 　 文章编号 : 　100 14322 (2007) 卷云短波红外辐射特性 1 ,2 , 3 1 1 1 1 赵燕杰 , 　魏合理 , 　陈秀红 , 　徐青山 , 　饶瑞中 ( 1. 中国科学院 安徽光学精密机械研究所 大气光学中心, 合肥 23003 1 ; 2 . 中国科学技术大学 物理系, 合肥 230026 ; 　3 . 山东省科学院 激光研究所, 济南 2500 14) 　　摘 　要 : 　采用离散纵标法耦合大气分子吸收 ,模拟计算了卷云大气的反射特性 。研究了在短波波段卷云 辐射性质随波长 、卷云光学厚度 、卷云有效尺度 、云高和卷云中冰晶粒子形状等的变化关系 ,分析了卷云对大气 μ 红外背景辐射的影响 。结果表明:在 2 . 7 m 的水汽强吸收带上 ,卷云的出现明显增强了该波段的大气背景辐 射 ,反射率随光学厚度和云高增大而增大 。 　　关键词 : 　大气与海洋光学 ; 　反射率 ; 　离散纵标法 ; 　卷云 ; 　辐射特性 　　中图分类号 : 　O43 ; P407 . 5 　　　　文献标识码 : 　A 　　卷云由分布在大气高层的各种形状的冰晶粒子组成 ,一般位于大气对流层中上部到平流层底部 ,大约覆盖 地球表面的20 %[ 1 ] 。卷云对大气背景辐射的影响是增强还是减弱取决于大气状况 、波长和卷云性质等 , 因此 研究卷云的辐射特性对大气探测 、气候 、辐射传输以及遥感等方面都具有十分重要的意义 。卷云的辐射特性在 国际上受到广泛关注 ,近年来 ,人们研究用红外高分辨率光谱观测数据来反演卷云的性质[23 ] ,这类研究大多数 [4 ] μ 集中在 8～12 m 的大气窗区。S. Kinne 等 对卷云辐射的研究表明 ,光学厚度相同的情况下 , 由小粒子组成 [ 5 ] 的卷云反射率要高于由大粒子组成的卷云的反射率 。国内也有相关的研究报导 ,刘春雷等 采用 Mont eCarlo [ 6 ] μ 模式 ,计算了不同粒子密度分布情况下卷云在 0 . 55 m 波段的反射率变化 。佟彦超等 利用矩阵算法得到了 [7 ] 不同光学厚度