最新大气辐射与遥感-第六章课件课件PPT.ppt

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1、进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。　　记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热”，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑了，快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道

2、！　　蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。　　蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅大气辐射与遥感-第六章课件第六章行星大气辐射传输6.1考虑散射的辐射传输射传输方程(RTE)6.2散射相函数的展开6.3辐射传输方程解法6.3.1二流近似(two-stream)6.3.2逐次散射近似6

3、.3.3离散纵标方法（DISORT）6.3.4加倍法6.3.5蒙特卡洛法(MonteCarlo)一束辐射在传输过程中，一方面与其它物质相互作用（散射和吸收）而减弱；另一方面在研究的辐射方向上有其他方向上的一部分辐射由于发射和多次散射进入而加强。I(0)I(s1)I+dII0dsS1§6.1考虑散射的辐射传输方程实际中，云、气溶胶粒子对短波乃至红外波段的散射效应都不能忽略，在一些情况下传输方程中必须考虑散射作用。上式中dIemit与dIscat是源函数。已知考虑基尔霍夫定律，根据普朗克函数可以表示dIemit，需要考虑dIscat的形式对于dIscat的思考如果没有散射，即没有dIs

4、cat的贡献，因此散射项的贡献应该与散射系数βs的大小成正比；在任意方向上传输的辐射，都可能被散射到我们关注的某个方向上，从而对该方向的辐射强度有贡献；任意方向传输的辐射在某个方向上的散射贡献是以线性方式累积的。dIscat的数学表示根据上述表示，dIscat可以表示如下：其中归一化的散射相函数为：电磁波通过介质时，会发生散射，即电磁波有可能改变方向。因此使某一方向的电磁波强度发生变化，可能减弱，也可能增强。源函数中散射的表达Ω0Ω单次散射多次散射当电磁波由方向Ω0传输时，它被介质散射到方向Ω的散射过程包括：单次散射和多次散射过程；单次散射过程指光子被介质只散射了一次，与单次散射相区别，凡是

5、辐射被介质散射超过1次，均称为多次散射。区分单次散射和多次散射是为了方便于求解辐射传输方程。根据互易原理：因此同样有：散射相函数（scatteringphasefunction）散射相函数P(Ω,Ω’)表述为方向Ω’的电磁波被散射到方向Ω的比例，且P(Ω,Ω’)/4π是归一化的，即：通常散射相函数P(Ω,Ω’)只与方向Ω’和方向Ω之间的夹角Θ有关，可以写为P(cosΘ)。散射角Θ定义为入射光束和散射光束之间的夹角。散射角的余弦可以表示为：对各向同性散射，g为零；当相函数的衍射峰变得越来越尖锐时，g也随之增大；若相函数峰值位于后向，g为负值；(1+g)/2可以看作积分前向散射能量的百分比数；(

6、1-g)/2可以看作积分后向散射能量的百分比数。不对称因子g实际上辐射被介质散射的同时，也被介质吸收，即消光过程既包括散射，也包括吸收。单次散射反射率ω定义为辐射传输发生每一次消光过程中，散射占的百分比。单次散射反射率（singlescatteringalbedo）对于单次散射，我们假设入射辐射强度的初始值为I0，传播方向为Ω0，则它到达τ处的辐射强度为：Ω单次散射多次散射τ单次散射源函数Ωo在τ处发生单次散射后，散射到方向Ω的辐射强度即为：对上式中入射方向Ω0在4π空间积分，并考虑只有一个入射方向，则上式中的强度变成通量密度，即有：上式就是单次散射产生的源函数。则多次散射产生的源函数为来自

7、所有方向、并经散射，到方向Ω的辐射总和。即上式对方向Ω’在4π空间的积分，即：对于多次散射，我们假设位于τ处、传播方向为Ω’的辐射强度为I(τ,Ω’)，则它散射到方向Ω的辐射强度为：多次散射源函数源函数中的散射的表达是单次散射与多次散射之和，即：又，源函数中的发射的表达可以写为：普朗克函数B(T)是物体亮温为T时的出射辐射亮度，它的强度与方向无关，即各向均一。因此，考虑散射（单次、多次）、发射源函数后，辐射传