[發明專利]耦合吸收性氣溶膠模型的大氣矢量輻射傳輸模擬方法

有效

• 申請號: 202010588944.0
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111709180B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 吳俁;程天海;韓澤瑩
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院
• 主分類號: G06F30/25
• 分類號: G06F30/25
• 代理公司: 北京中創云知識產權代理事務所(普通合伙) 11837
• 代理人: 徐輝

1.一種耦合吸收性氣溶膠模型的大氣矢量輻射傳輸模擬方法，其特征在于，包括：

將大氣條件按照氣溶膠光學厚度及氣溶膠粒子半徑譜分布劃分為晴空條件、灰霾高濃度氣溶膠條件以及沙塵高濃度氣溶膠條件；

基于每種大氣條件下黑碳、棕碳、沙塵、有機物和無機鹽的體積等效粒子半徑譜分布，獲得每種大氣條件下黑碳、棕碳、沙塵、有機物和無機鹽按照各種比例混合形成混合氣溶膠的體積等效粒子半徑譜分布；

根據混合氣溶膠包含的微觀形態和吸濕增長特性，按照不同成份的不同混合比例和對應的體積等效粒子半徑，建立高濃度吸收性氣溶膠的微觀三維模型和單次散射模型；

基于大氣廓線上各個高度層的混合氣溶膠體積等效粒子半徑譜分布，計算獲得混合氣溶膠的光學散射特性，用于改進矢量輻射傳輸模型的氣溶膠輸入；利用倍加累加方法，解算獲得整層大氣的矢量輻射特性。

2.根據權利要求1所述的耦合吸收性氣溶膠模型的大氣矢量輻射傳輸模擬方法，其特征在于，將大氣條件按照氣溶膠光學厚度及粒子半徑劃分包括：

實際的氣溶膠可以用雙峰正態譜分布來表達氣溶膠粒子半徑的分布情況，分別為粒子半徑小于0.6μm的細粒子和粒子半徑大于等于0.6μm的粗粒子。

氣溶膠光學厚度小于0.4為晴空條件；氣溶膠光學厚度大于等于0.4且氣溶膠粒子半徑雙峰正態譜分布中細粒子峰值大于粗粒子峰值為灰霾高濃度氣溶膠條件；氣溶膠光學厚度大于等于0.4且氣溶膠粒子半徑雙峰正態譜分布中細粒子峰值小于等于粗粒子峰值為沙塵高濃度氣溶膠條件。

3.根據權利要求1或2所述的耦合吸收性氣溶膠模型的大氣矢量輻射傳輸模擬方法，其特征在于，每種成份的體積等效粒子半徑譜分布描述為：

N(R_i)為該成份的體積等效粒子半徑譜分布，R_i為該成份的體積等效粒子半徑，σ_i為該成份的標準差，R_i.m為該成份的粒子半徑極大值。

4.根據權利要求3所述的耦合吸收性氣溶膠模型的大氣矢量輻射傳輸模擬方法，其特征在于，混合氣溶膠的體積等效粒子半徑譜分布由不同成份的體積等效粒子共同疊加組成：

N(R_mix)為混合氣溶膠的體積等效粒子半徑譜分布，F_i為第i種成份在混合氣溶膠中的混合比例，R_i為其中第i種成份的等效粒子半徑，N(R_i)為第i種成份的個數，n為該混合氣溶膠粒子的成分數量。