適用于遙感應(yīng)用的輻射傳輸高精度快速計(jì)算方法

準(zhǔn)確的散射輻射方向特征與輻射傳輸能量守恒的物理要求是一切算法的有效性準(zhǔn)則.在有限計(jì)算資源的限制下,尋找最優(yōu)的有限展開算法,獲得能量守恒物理要求下的散射方向特征的準(zhǔn)確性,是多年來(lái)輻射傳輸算法的追求目標(biāo).在以有限流數(shù)離散化輻射傳輸方程進(jìn)行數(shù)值求解過程中,要保證數(shù)值計(jì)算中的積分守恒,流數(shù)有限要求粒子散射相函數(shù)必須截?cái)?而不合適的截?cái)嗳菀讓?dǎo)致解的誤差,尤其是當(dāng)大氣中存在強(qiáng)前向散射的大粒子時(shí)(如云滴、沙塵暴事件過后的沙塵),截?cái)嗟南嗪瘮?shù)會(huì)出現(xiàn)振蕩,從而導(dǎo)致解的虛假振蕩特性.散射相函數(shù)無(wú)限擴(kuò)展可以消除這種虛假振蕩,但容易導(dǎo)致數(shù)值積分能量不守恒和解的不穩(wěn)定.本文從原理上對(duì)這種虛假振蕩和不穩(wěn)定現(xiàn)象進(jìn)行了分析,并給出兩種用較少流數(shù)達(dá)到較高的計(jì)算精度的高效計(jì)算方法,這些算法對(duì)于遙感方法研究、GCM氣候模式中輻射強(qiáng)迫的參數(shù)化研究以及地氣系統(tǒng)的能量收支研究,尤其是目前研究較多的云和沙塵等大粒子氣候效應(yīng)有重要意義.

作 者： 段民征 呂達(dá)仁 DUAN Min-zheng LU Da-ren   作者單位： 中國(guó)科學(xué)院,大氣物理研究所,北京,100029  刊 名： 遙感學(xué)報(bào)  ISTIC PKU 英文刊名： JOURNAL OF REMOTE SENSING  年，卷(期)： 2007 11(3)  分類號(hào)： O433.1  關(guān)鍵詞： 輻射傳輸   散射相函數(shù)   輻射通量   輻射強(qiáng)度  

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