临边大气辐射特性研究

发布时间：2022-08-02 20:52

　　临边观测下大气的辐射特性在目标识别，红外预警和天气预报等领域都有很重要的地位。本文从中低层平衡大气以及高层非平衡大气两方面着手，分别对中低层大气的辐射特性以及高层大气在极光扰动下的辐射特性进行研究和建模分析，主要研究内容如下：1)临边大气红外辐射建模与成像仿真算法本文针对稳态的中低层大气，利用MODTRAN建立了不同情况下的临边大气辐射强度数据库，并编制了用于仿真、分析临边观测的图形化软件。利用软件分析了在季节、地表情况、气象条件等因素的影响下，大气临边观测红外辐射强度的变化趋势；分析了高层卷云对临边观测下大气辐射的影响；对整个卫星临边观测过程进行了仿真，得到了模拟临边观测图像。2)高层大气非平衡红外大气建模首先，对IBC-II，IBC-III，IBC-III+三种极光扰动情况下，利用麦克斯韦分布模型，得到了大气层顶的初始电子能量谱；选用NRLMSISE-00模型计算了大气主要组分O、O2、N2等数密度；使用哈尔滨工业大学开发的AEDICUA软件计算了N（4S）的数密度以及二级电子能量谱和生成速率作为后续计算的输入数据；搜集了大气参数模型中未给出的CO2和NO数密度并建立数据库。其次，... 

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 国外研究进展
        1.2.2 国内研究进展
    1.3 课题主要研究内容
第2章 大气传输原理
    2.1 临边观测方式
    2.2 大气结构和成分
        2.2.1 大气结构
        2.2.2 大气成分
    2.3 大气辐射传输
    2.4 本章小结
第3章 中低层大气红外特性计算结果及分析
    3.1 临边观测辐射传输模型
    3.2 季节、地表及气象条件对临边大气辐射的影响
        3.2.1 季节对临边大气辐射强度的影响
        3.2.2 地表情况对临边大气辐射强度的影响
        3.2.3 气象条件对临边大气辐射强度的影响
        3.2.4 高空云对临边大气辐射强度的影响
    3.3 临边大气观测模拟
        3.3.1 临边大气动态范围仿真
        3.3.2 不同切高临边大气入瞳辐射照度
        3.3.3 临边探测器模拟成像
    3.4 本章小结
第4章 极光中 4.3μm 辐射基本原理
    4.1 大气参数模型
    4.2 C0_2能级结构及辐射跃迁
    4.3 极光中 C0_24.3μm 辐射模型
        4.3.1 非局部热力平衡
        4.3.2 C0_24.3μm 发射模型
    4.4 本章小结
第5章 极光中 4.3μm 辐射计算结果及分析
    5.1 二级电子能量谱及产生速率的计算
    5.2 C0_2(001)和 N2(v=1)数密度的计算
    5.3 C0_2其他振动能级数密度的计算
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]地球大气红外辐射特性研究现状[J]. 孙延奇,蒋奇材,范彩平.  红外. 2013(10)
[2]天空大气背景红外辐射建模与计算[J]. 方义强,樊祥,程正东,朱斌,邓潘,张发强.  激光与红外. 2013(08)
[3]地基大气背景红外光谱辐射特性测量[J]. 魏合理,陈秀红,戴聪明,杜荣强.  红外与激光工程. 2012(02)
[4]NRLMSISE-00大气模型的分析和验证[J]. 卢明,李智,陈冒银.  装备指挥技术学院学报. 2010(04)
[5]基于LOWTRAN7的红外大气透过率计算方法[J]. 孟凡斌,郑丽.  光电技术应用. 2009(03)
[6]极光沉降粒子在极区大气中传输的数值研究[J]. 蔡红涛,马淑英,濮祖荫.  中国科学（E辑:技术科学）. 2008(11)
[7]2．0～5．0μm红外临边辐射光谱与垂直分布特征分析[J]. 郭霞,王普才,吕达仁.  大气与环境光学学报. 2007(06)
[8]由非相干散射雷达数据重建极光沉降粒子能谱[J]. 蔡红涛,马淑英.  地球物理学报. 2007(01)
[9]大气红外辐射传输的简便算法与MODTRAN的比较[J]. 王迪,李承芳,熊飞.  光学技术. 2006(S1)
[10]大气红外辐射模型与实用算法的研究进展[J]. 董言治,周晓东.  激光与红外. 2003(06)

硕士论文
[1]大气光谱辐射传输与散射特性及应用[D]. 薛妍.西安电子科技大学 2001



本文编号：3669230