复杂海洋环境下天空光偏振特性模拟研究

发布时间：2021-02-23 22:43

　　基于矢量辐射传输方程的基本理论,考虑不同性质云层和不同海雾浓度的影响,将现有简化的两层大气结构细化为三层进行处理,采用倍加累加方法仿真天空光经过多层大气环境的散射过程,基于Rayleigh散射和Mie散射算法分别对每层粒子分布特性进行描述,建立适用于不同典型海洋环境下天空光的偏振分布模式。在太阳子午线位置处,研究海面观测高度角与下行辐射偏振特性的变化关系,研究结果表明,天空光偏振度随观测高度角呈规律性变化,随着云层和海雾粒子的增大及光学厚度的增加,偏振度逐渐增大。本研究为复杂海洋环境下垂直探测时天气环境及观测位置的选择提供了理论参考。 

【文章来源】：光学学报. 2020,40(22)北大核心

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【部分图文】：

介质层间相互作用示意图

L(i)=[ 1 0 0 0 0 cos2i -sin2i 0 0 sin2i cos2i 0 0 0 0 1 ]。 ??? (3)对于旋转对称粒子,散射相位矩阵中16个元素中只有6个独立元素,表示为

根据实际海面上海雾天气的情况对大气-海雾环境进行划分时需考虑的情况极其复杂,为了在简化计算的同时,突出海洋环境作用下最下层海雾层与中间云层对大气偏振模式作用的区别,研究晴朗天气无云条件下和有云条件下的海雾环境大气偏振模式,参考美国标准大气分别将大气简化为两层和三层的模式进行计算,如图3所示,其中大气分子层的散射特性由Rayleigh散射计算,云层和海雾层的散射特性都由Mie散射进行计算。3.2 海雾和水云层粒子分布特性


本文编号：3048354