適用于遙感應用的輻射傳輸高精度快速計算方法

準確的散射輻射方向特征與輻射傳輸能量守恒的物理要求是一切算法的有效性準則.在有限計算資源的限制下,尋找最優(yōu)的有限展開算法,獲得能量守恒物理要求下的散射方向特征的準確性,是多年來輻射傳輸算法的追求目標.在以有限流數(shù)離散化輻射傳輸方程進行數(shù)值求解過程中,要保證數(shù)值計算中的積分守恒,流數(shù)有限要求粒子散射相函數(shù)必須截斷,而不合適的截斷容易導致解的誤差,尤其是當大氣中存在強前向散射的大粒子時(如云滴、沙塵暴事件過后的沙塵),截斷的相函數(shù)會出現(xiàn)振蕩,從而導致解的虛假振蕩特性.散射相函數(shù)無限擴展可以消除這種虛假振蕩,但容易導致數(shù)值積分能量不守恒和解的不穩(wěn)定.本文從原理上對這種虛假振蕩和不穩(wěn)定現(xiàn)象進行了分析,并給出兩種用較少流數(shù)達到較高的計算精度的高效計算方法,這些算法對于遙感方法研究、GCM氣候模式中輻射強迫的參數(shù)化研究以及地氣系統(tǒng)的能量收支研究,尤其是目前研究較多的云和沙塵等大粒子氣候效應有重要意義.

作 者： 段民征 呂達仁 DUAN Min-zheng LU Da-ren   作者單位： 中國科學院,大氣物理研究所,北京,100029  刊 名： 遙感學報  ISTIC PKU 英文刊名： JOURNAL OF REMOTE SENSING  年，卷(期)： 2007 11(3)  分類號： O433.1  關鍵詞： 輻射傳輸   散射相函數(shù)   輻射通量   輻射強度  

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