月球表面物理温度分布模型及数值计算

发布时间：2019-10-02 02:50

【摘要】：探测月壤厚度是探索月球的重要目标之一,反演月壤厚度需要建立准确的微波辐射亮度温度模型。月球表面物理温度分布是模型的关键参数。月球表面物理温度是随月球表面经纬度、深度和时间变化的函数。 本文从热传导理论出发,结合之前学者提出的多种计算月表温度的物理模型,提出改进的求解月表温度的热传导模型。随后精确地推导和计算模型中的太阳辐照度、地球辐射和月球内部热流等各参数,详细地阐述了求解热传导方程数值计算的方法和过程,分析了热导率、热容、月壤密度等各参数对模型计算温度所产生的误差。通过与Apollo着陆地区实测结果及文献中结果的比较,表明此模型的计算结果能够较好地反映全月表温度分布情况。 针对月表地形起伏会产生互相遮挡而影响太阳辐射,使月球表面温度发生剧烈变化的情况,本文提出两种利用月表地形起伏修正物理温度的模型。最后结合实测的激光高度计数据进行了初步的温度计算。结果表明:月表地形起伏会对月表物理温度造成不可忽略的影响。
【图文】：

图 1.2 本文研究内容及各部分关系图内容安排如下：简要介绍了月壤正向辐射模型以及研究物理温度的意义、国内的方法及本论文的组织结构。首先介绍了热传导理论基础，结合热传导基础理论介绍了月表和现状。针对月表物理温度提出一种改进的热传导模型。对该改进的模型和对影响该模型的参数进行了描述。然后详细方程的方法，对于方程中的关键技术问题进行了阐述。最后给算的结果，，并与 Apollo 登陆点的实测数据进行比较，针对误差提出了两种利用月表地形修正月球表面物理温度的方法，并对进行阐述。最后初步地利用这两种方法进行计算，给出了计算总结了全文的研究结果，并指出进一步要开展的研究工作。

图 3.1 太阳辐射及其太阳入射角示意图月表的总日照辐射强度可用下式表示：( )20 em em sesm2 2em emsinsinS R RER = (3.式中em ，sm 分别为地心黄道纬度和月心黄道纬度，S0为太阳常数，Rem，别为日月距离，日地距离。对于入射角有：i = α + β(3.而[ ]n d n d n dα = arccos sin sin + cos cos cos(ψ ψ)(3.( ) ( )1/ 22 22em em em moon emmoon 2moonem em se em em sesin sin cosarcsin sinsin sinR R RR RR R R R αβ α 2= + (3.其中moonR 为月球半径，n ，nψ 分别为测量点的纬度与经度，d ，dψ 分别道近日点的纬度与经度。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：P184.5

【相似文献】

相关会议论文 前10条

1 王瀊;姚日剑;王锡来;杨生胜;柏树;;粘性薄膜材料月表空间环境的适应性研究[A];第三届空间材料及其应用技术学术交流会论文集[C];2011年

2 韩婷婷;平劲松;史弦;简念川;冯礼和;;月球与火星的全球导航卫星系统星座初步设计分析[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第七届学术年会论文集[C];2010年

3 冯永勇;张艺腾;赵华;;反射法探测月表磁异常的数值模拟[A];第二十四届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2011年

4 林敏;甘露;蔡淮;;水文自动监测系统[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年

5 冯永勇;赵华;;月表电离层探测仪建议[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年

6 欧阳自远;李春来;邹永廖;王世杰;;抓住机遇 加速开展我国的月球探测[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年

7 王世杰;郑永春;刘春茹;田蒙奎;;月球水冰探测进展[A];第七届全国空间化学与陨石学学术研讨会论文集[C];2003年

8 解淇;李斌;;机器人化月表采样器故障诊断算法的研究[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年

9 解淇;李斌;;基于S3C2440的月表采样器智能控制系统的设计[A];中国仪器仪表学会第十二届青年学术会议论文集[C];2010年

10 李坤;任琼英;;嫦娥一号太阳风离子探测器数据的处理与分析[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年

相关重要报纸文章 前10条

1 赵竹青;“超级月球”引发地震？不成立![N];人民日报;2011年

2 于丰洋　张先军;教育安排“年课”变“月表”[N];中国国防报;2011年

3 胡立宏　曾盛境;教育安排“年课”变“月表”[N];中国国防报;2011年

4 记者毛磊;全球遭遇“暖春”[N];人民日报;2002年

5 毛磊;全球遭遇“暖春”[N];中国财经报;2002年

6 语蓦;索尼三年计划谋求重振[N];中华工商时报;2003年

7 孙靖;明年国内镍需求将大幅增长[N];中国矿业报;2003年

8 ;全球遭遇“暖春”[N];科技日报;2002年

9 本报记者 刘红;美电信巨头击败沃达丰[N];金融时报;2004年

10 本报记者 苏峰;保姆行业遭劳动力歧视尴尬[N];宁夏日报;2004年

相关博士学位论文 前4条

1 冯永勇;电子反射法探测月表磁异常的数值模拟[D];中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心）;2011年

2 贺林峰;月表微波辐射与散射计算及次表层结构探测[D];华中科技大学;2012年

3 张旭晴;月表空间信息离散网格研究[D];吉林大学;2010年

4 杨佳;月球伽玛能谱数据处理试验研究[D];成都理工大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 廖翼;月球表面物理温度分布模型及数值计算[D];华中科技大学;2011年

2 王振超;月壤光谱特性分析与月表矿物信息定量反演[D];中国地质大学（北京）;2011年

3 薛峭;基于嫦娥一号干涉成像光谱数据的月表铁、钛提取研究[D];南京大学;2012年

4 崔腾飞;月表矿物二向性反射模型研究[D];吉林大学;2012年

5 奚晓旭;月表LQ-4地区遥感地质信息提取和分析[D];中国地质大学(北京);2012年

6 王景然;基于地形校正月表矿物含量反演研究[D];吉林大学;2012年

7 焦中虎;可见光-近红外遥感在月表物质信息提取的应用[D];中国地质大学(北京);2012年

8 胡小波;地形阴影对月表亮度温度影响的研究[D];华中科技大学;2011年

9 李群;雷达探测仪对月球次表层结构探测的理论建模与反演方法[D];复旦大学;2010年

10 杜小赛;月球表层微波辐射模型及月壤厚度反演方法研究[D];华中科技大学;2011年

本文编号：2544705