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《用Mie散射理論計算大氣氣溶膠光學(xué)特性》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第22卷第4期原子與分子物理學(xué)報Vol.22№.42005年10月JOURNALOFATOMICANDMOLECULARPHYSICSOct.2005文章編號：1000-0364（2005）04-0701-07用Mie散射理論計算大氣氣溶膠光學(xué)特性?麻金繼1，2??，陳瑾1（1.安徽師范大學(xué)物理與電子信息工程學(xué)院，蕪湖241000；2.中科院安徽光學(xué)精密機械研究所遙感室，合肥230031）摘要：本文在已知廈門海域氣溶膠粒子譜分布的基礎(chǔ)上，用MIE散射理論計算了該地區(qū)氣溶膠粒子的光學(xué)特性，得到了氣溶膠
2、粒子的散射截面、吸收截面、消光截面與波長的關(guān)系，散射相函數(shù)以及偏振相函數(shù)，并用實驗對兩個相函數(shù)加以了驗證。此結(jié)論為研究大氣矢量輻射傳輸提供了很好的方法；尤其偏振相函數(shù)的提出為今后用偏振的方法研究大氣提供了理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：氣溶膠；相函數(shù)；偏振；光學(xué)特性；MIE理論中圖分類號：O561.3文獻標識碼：AUsingtheMIEtheorytocalculateaerosolopticalcharacterizationMAJin-ji1，2，CHENGJin1（1.CollegeofPhysicsand
3、ElectronicInformation，AnhuiNormalUniversity，Wuhu24100，P.R.China；2.AnhuiInstituteofOpticsandFineMechanics，ChineseAcademyofSciences，Hefei230031，P.R.China）Abstract：Baseontheaerosolsizedistributionfunction，wehavereportedtheaerosolopticalcharacterization，su
4、chasscattering，Extinction，Absorptionefficiencyandcoefficient，scatteringandpolarphasefunctionoverXiaMen’sseabyusingtheMietheoryinthispaper.TheseresultsprovideexcellencemethodtoresolvethevectorRTE.Thepolarphasefunctionprovidesthetheoriesbasisinordertores
5、earchatmospherebyusingthepolarizationofmethodinthefuture.Keywords：Aerosol，Phasefunction，Polarization，Opticalcharacterization，Mietheory1引言中最重要的要先清楚氣溶膠粒子的性質(zhì)。如散射相函數(shù)，散射截面，吸收截面和單次反照率等等，因大氣中含有懸浮的各種固體和液體粒子，例如而有必要對此研究。塵埃、煙粒、微生物、植物的孢子和花粉，以及由水本文在解麥克斯韋方程的前提下，用MIE
6、理和冰組成的云霧、冰晶和雨雪等粒子，這些粒子統(tǒng)論編程計算了廈門海域大氣氣溶膠粒子的散射截稱為大氣氣溶膠粒子。它們對地球大氣輻射收支面、吸收截面、消光截面與波長的關(guān)系，散射相函數(shù)平衡和全球氣候有著重要影響，要想清晰的了解這和偏振相函數(shù)，得到了該地區(qū)大氣氣溶膠的光學(xué)特種影響必須解輻射傳輸方程。在解輻射傳輸方程性。?收稿日期：2004-10-20基金項目：安徽師范大學(xué)專項資金資助（2005xzx16）作者簡介：麻金繼（1975-）男，安徽當(dāng)涂人，安徽師范大學(xué)講師，現(xiàn)在中科院安徽光機所攻讀博士學(xué)位，主要從事
7、遙感應(yīng)用的研究。??通訊聯(lián)系人：麻金繼，E-mail：jinji-ma@yahoo.com.cn702原子與分子物理學(xué)報2005年2Mie散射理論公式太陽輻射能量在大氣中傳輸，將受到大氣分子和氣溶膠粒子的散射和吸收。氣溶膠粒子對輻射傳輸能的散射和吸收不僅與粒子的數(shù)密度和半徑有關(guān)，還與它的復(fù)折射指數(shù)有關(guān)。根據(jù)MIE理論，可得到單個粒子的散射、消光和吸收效率因子的函數(shù)［1］。（λ，r，m）α（λ，r，m）Eσs2（2n+1）［
8、a（x，m）
9、22］（1）Qs2E2∑n+
10、bn（x，m）
11、πrxnE1（λ
12、，r，m）ασe2Qe（λ，r，m）E2E2∑（2n+1）!e［an（x，m）+bn（x，m）］（2）πrxnE1Qa（λ，r，m）EQe（λ，r，m）-Qs（λ，r，m）（3）其中xE2πr／λ，λ是波長；r是氣溶膠粒子半徑；m是粒子復(fù)折射指數(shù)；a（x，m）是電多極系數(shù)；b（x，nnm）是磁多極系數(shù)；σs，σe分別是單個粒子的散射和消光截面。我們定義單粒子體系的散射相函數(shù)和偏振相函數(shù)如下：pa（λ，r，m，θ）E2π［
13、S（x，m，θ）
14、2+
15、S2（x，m，θ）
16、2
