随机取向非球形沙尘气溶胶粒子的光学特性

发布时间：2017-09-19 16:04

  本文关键词：随机取向非球形沙尘气溶胶粒子的光学特性

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【摘要】：利用离散偶极子近似法分析了一种随机取向旋转椭球体沙尘气溶胶粒子模型在尺度参数变化范围为0.1~23时(波长0.55!m对应有效半径为0.01~2!m)的光学特性,研究了沙尘粒子非球形性程度对其光学特性的影响,并考察了非球形粒子的随机取向能否用等体积球体来代替。就随机取向单分散和多分散旋转椭球体沙尘气溶胶而言,粒子非球形特征越明显,消光效率因子、不对称因子和单次散射反照率基本上偏离其等体积球体越大;对于相同的非球形,不对称因子偏离其等体积球体的相对偏差要比消光效率因子和单次散射反照率要大。非球形粒子的随机取向并不能使其光学特性严格等效为其等体积球体的光学特性。如果粒子形状偏离球体较小,则非球形粒子的随机取向的平均效果能使其消光效率因子、不对称因子和单次散射反照率近似用等体积球体的对应光学参量来等效;而如果粒子形状偏离球形较大,仅有单次散射反照率可以近似用等体积球体的单次散射反照率来等效,例如,轴半径比为16的旋转椭球体沙尘粒子的单次散射反照率偏离其等体积球体仅在3%以内。
【作者单位】： 中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京信息工程大学大气物理学院;
【关键词】： 光散射 沙尘气溶胶 随机取向 旋转椭球体
【基金】：国家自然科学基金(41505127,21406189) 江苏省自然科学基金(BK20150901) 江苏省高校自然科学研究面上项目(15KJB170009) 南京信息工程大学人才启动经费项目(2015r002,2014r011)资助课题 中国博士后科学基金资助项目(2016M591883) 江苏省博士后基金资助项目(1601262C)
【分类号】：X513
【正文快照】： 1引言激光大气传输等工程应用时,大气中的气溶胶粒子不仅会直接导致激光能量的衰减,还会引起激光光斑畸变和光束偏移等[1-2]。这些气溶胶粒子还对地球气候和人类环境有着深远影响[3-4]。大气环境污染物PM2.5主要是亚微米尺度的气溶胶粒子[5],这些亚微米尺度的粒子尺度适中,不

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本文编号：882568