近紅外光在云層中的傳輸特性與偏振分布研究.pdf

1、光波在云層傳輸過程中,與云層中的云滴粒子發(fā)生散射、反射以及吸收作用會發(fā)生兩種物理變化,一方面入射的光波在與云層中的粒子發(fā)生多次散射作用后,光波本身攜帶的偏振信息將會發(fā)生改變,最終在探測面接收到的偏振信息是太陽光原始偏振信息與云層共同作用的結(jié)果;另一方面云層對太陽光有很強(qiáng)的吸收和散射作用,它們能將大部分入射光反射到外層空間去,同時也能吸收大量光譜能量,使得到達(dá)地面的太陽光輻射能量減弱。本文主要研究入射光波在近紅外波段以及不同偏振度入射光下

2、的云層偏振傳輸特性、云層的偏振分布特點、云層對于近紅外波段光波的衰減作用,主要工作如下:
　　(1)研究大氣輻射傳輸方面相關(guān)理論,分析了不同云層粒子的散射特性,在此基礎(chǔ)上建立基于不同粒子的云層傳輸模型,并按照云層粒子的微觀組成特性將云層大致分為兩類:水云、冰云,為云層的傳輸建模提供了理論基礎(chǔ)。
　　(2)分析了云層傳輸特性的影響因素。針對云層的偏振傳輸特性,在云層類型固定的前提下,影響出射光波的偏振信息的主要因素為入射光波的

3、波長和偏振度;而在云層類型固定的前提下,云層對光波的衰減作用主要與入射光波的波長有關(guān)。
　　(3)采用蒙特卡羅方法仿真模擬了光子在不同云層模型中的傳輸過程,根據(jù)實際云層的特性改進(jìn)了蒙特卡羅方法并設(shè)置仿真程序中的相關(guān)參數(shù),得到了云層在近紅外波段的傳輸特性,為分析云層的傳輸特性提供了方法指導(dǎo)。
　　(4)在仿真模型的基礎(chǔ)上,針對云層偏振特性的影響因素,固定云層參數(shù),設(shè)置不同波長、不同偏振度的入射光,研究入射光波長與偏振度對于云層