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折射率和粒子尺度对大气气溶胶光散射特性的影响

张学海 戴聪明 武鹏飞 崔生成 黄宏华 刘铮 毛宏霞 苗锡奎 魏合理

张学海, 戴聪明, 武鹏飞, 崔生成, 黄宏华, 刘铮, 毛宏霞, 苗锡奎, 魏合理. 折射率和粒子尺度对大气气溶胶光散射特性的影响[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(12): 1211001-1211001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.1211001
引用本文: 张学海, 戴聪明, 武鹏飞, 崔生成, 黄宏华, 刘铮, 毛宏霞, 苗锡奎, 魏合理. 折射率和粒子尺度对大气气溶胶光散射特性的影响[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(12): 1211001-1211001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.1211001
Zhang Xuehai, Dai Congming, Wu Pengfei, Cui Shengcheng, Huang Honghua, Liu Zheng, Mao Hongxia, Miao Xikui, Wei Heli. Effect of the refractive index and particle size parameter on light scattering properties of atmosphere aerosol[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(12): 1211001-1211001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.1211001
Citation: Zhang Xuehai, Dai Congming, Wu Pengfei, Cui Shengcheng, Huang Honghua, Liu Zheng, Mao Hongxia, Miao Xikui, Wei Heli. Effect of the refractive index and particle size parameter on light scattering properties of atmosphere aerosol[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(12): 1211001-1211001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.1211001

折射率和粒子尺度对大气气溶胶光散射特性的影响

doi: 10.3788/IRLA201746.1211001
基金项目: 

国家自然科学基金青年科学基金(41505023);光电对抗测试评估技术重点实验室基金(GKCP2016001);省属高校基本科研业务费专项资金项目青年支持计划(2017QNJH02);河南工业大学高层次人才科研启动基金(2017BS026)

详细信息
    作者简介:

    张学海(1987-),男,讲师,博士,主要从事大气气溶胶光学特性方面的研究。Email:zhangxuehai2012@163.com

    通讯作者: 魏合理(1965-),男,研究员,博士生导师,主要从事红外辐射大气传输、卷云红外辐射特性方面的研究。Email:hlwei@aiofm.ac.cn
  • 中图分类号: P40;O4

Effect of the refractive index and particle size parameter on light scattering properties of atmosphere aerosol

  • 摘要: 采用Mie散射方法计算了小尺度范围内,0.65 m波长大气气溶胶粒子光学特性与折射率、粒子尺度参数的关系,并分析了折射率虚部对气溶胶粒子散射相函数的影响。结果表明:在小尺度范围内,气溶胶粒子散射特性受折射率、尺度参数影响较大,折射率实部和尺度参数对消光效率因子等非散射角散射参量的影响存在一定程度的对称性。同时还发现,在特殊散射角位置,无论对于单粒子还是对于多分散粒子群系统,气溶胶粒子(群)的散射相函数与折射率虚部基本无关,不同折射率虚部的散射相函数在前向散射方向存在交点,交点位置随粒子尺度参数的变化基本为高斯分布。随着粒子尺度参数的增大,交点位置向前向小角方向移动,并逐步趋于离散。这一结论对了解大气气溶胶粒子的散射效应具有一定的参考意义。
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-04-10
  • 修回日期:  2017-05-20
  • 刊出日期:  2017-12-25

折射率和粒子尺度对大气气溶胶光散射特性的影响

doi: 10.3788/IRLA201746.1211001
    作者简介:

    张学海(1987-),男,讲师,博士,主要从事大气气溶胶光学特性方面的研究。Email:zhangxuehai2012@163.com

    通讯作者: 魏合理(1965-),男,研究员,博士生导师,主要从事红外辐射大气传输、卷云红外辐射特性方面的研究。Email:hlwei@aiofm.ac.cn
基金项目:

国家自然科学基金青年科学基金(41505023);光电对抗测试评估技术重点实验室基金(GKCP2016001);省属高校基本科研业务费专项资金项目青年支持计划(2017QNJH02);河南工业大学高层次人才科研启动基金(2017BS026)

  • 中图分类号: P40;O4

摘要: 采用Mie散射方法计算了小尺度范围内,0.65 m波长大气气溶胶粒子光学特性与折射率、粒子尺度参数的关系,并分析了折射率虚部对气溶胶粒子散射相函数的影响。结果表明:在小尺度范围内,气溶胶粒子散射特性受折射率、尺度参数影响较大,折射率实部和尺度参数对消光效率因子等非散射角散射参量的影响存在一定程度的对称性。同时还发现,在特殊散射角位置,无论对于单粒子还是对于多分散粒子群系统,气溶胶粒子(群)的散射相函数与折射率虚部基本无关,不同折射率虚部的散射相函数在前向散射方向存在交点,交点位置随粒子尺度参数的变化基本为高斯分布。随着粒子尺度参数的增大,交点位置向前向小角方向移动,并逐步趋于离散。这一结论对了解大气气溶胶粒子的散射效应具有一定的参考意义。

English Abstract

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