张学海
- 作品数：4 被引量：17H指数：3
- 供职机构：中国科学院安徽光学精密机械研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：理学天文地球机械工程电子电信更多>>
- 飞尘气溶胶粒子散射特性分析：对比实验和米散射方法被引量：2
- 2015年
- 采用Mie散射理论计算了可见光波段等效球飞尘气溶胶粒子的Stokes散射矩阵,并与实验得到的空间随机取向的非球形飞尘气溶胶粒子结果进行了对比分析;由理论与实验方法得到的散射相函数,采用离散坐标法计算了两者的双向反射函数(BRDF),并对此结果进行了分析研究。结果表明:实验测量的非球形飞尘气溶胶粒子群的散射矩阵和基于球形粒子假设的Mie散射理论计算结果在大多数散射角上都不相同,但是不对称因子却大致相同;球形-非球形粒子群的BRDF随反射角的变化趋势基本一致,但是球形粒子群的BRDF曲线分布具有更大的波动趋势;随着光学厚度的增加,球形-非球形粒子群的BRDF曲线分布均趋于平坦,计算结果趋于一致。因此在飞尘气溶胶粒子散射特性研究中,当光学厚度较小时,用球形假设的方法会造成一定的误差,BRDF相对误差最大可以达到60%,需考虑粒子非球形特性造成的影响;而当光学厚度较大时,BRDF相对误差一般不会超过10%,采用球形假设的方法具有一定的适用性。
- 张学海魏合理戴聪明曹亚楠李学彬
- 关键词：飞尘MIE理论散射特性气溶胶
- AIRS红外高光谱卫星数据反演卷云光学厚度和云顶高度被引量：4
- 2015年
- 基于大气红外探测器L1B红外高光谱辐射观测资料,结合中分辨率成像光谱仪（moderate resolution imaging spectroradiometer,MODIS）云产品数据,利用通用大气辐射传输模式（combined atmospheric radiative transfer model,CART）,根据模式模拟和AIRS实际观测亮温的亮温差,研究从AIRS红外波段1 070～1 135cm^-1高光谱数据反演卷云的光学厚度和云顶高度。将反演的卷云光学厚度与云顶高度作为输入参数模拟计算650～1 150cm^-1波段卷云大气顶的辐射亮温谱,并将模拟值与AIRS观测亮温谱进行了对比分析。将反演的卷云光学厚度和云顶高度和AIRS的760通道（900.56cm^-1,11.1μm）的亮温以及MODIS卷云反射率进行了对比分析。最后将反演的卷云云顶高度和MODIS云顶高度进行了对比分析。研究结果表明：反演所使用的650～1 150cm^-1波段模式模拟和观测亮温谱吻合得很好,说明CART可以较好的模拟AIRS亮温谱。反演的卷云参数与AIRS在大气窗口区的760通道（900.56cm^-1,11.1μm）的亮温的分布满足低亮温对应较大的卷云光学厚度和高云顶高度。反演的卷云参数和MODIS卷云的反射率分布满足高卷云光学厚度和云顶高度对应高卷云反射率。反演的卷云云顶高度和MODIS的卷云云顶高度之间线性相关系数相对较高,且都在8.5～11.5km的概率较高,两者的概率分布趋势一致。说明CART可以用于反演卷云的性质,反演结果具有一定的可靠性。
- 曹亚楠魏合理戴聪明张学海
- 关键词：卷云红外高光谱AIRS光学厚度云高
- 三波长激光雷达探测卷云有效激光雷达比被引量：6
- 2016年
- 根据米氏散射理论，对卷云消光特性、有效激光雷达比与波长之间的关系进行了模拟研究，并基于三波长激光雷达系统于2011年1月至2012年10月在合肥西郊的观测资料，计算了卷云不同波长的有效激光雷达比。理论和实验结果均表明，对三波长激光雷达系统所用的355，532，1064nm三个波长而言，卷云的消光系数与波长无关，有效激光雷达比随着波长的增大而增大。合肥地区的卷云有效激光雷达比主要分布在10～70sr之间，它们对应三个波长上的均值分别为（21．0±9．3）sr，（29．4±11．7）sr，（38．1±11．4）sr。355nm波长的卷云有效激光雷达比秋季最低，而532nm和1064nm波长则秋季最高。
- 季承荔陶宗明胡顺星张学海刘东王珍珠钟志庆谢晨波苑克娥曹开法黄见王英俭
- 关键词：大气光学激光雷达卷云
- 取向比对椭球气溶胶粒子散射特性的影响被引量：6
- 2015年
- 利用T矩阵和离散坐标法研究了取向比对椭球粒子散射特性的影响,计算了小尺度范围内椭球粒子的散射特征参量,包括消光效率因子、不对称因子、单次散射反照率、散射相矩阵及双向反射函数(BRDF).结果表明,椭球粒子的散射特性与取向比密切相关,粒子取向比会影响散射参量的振荡频率和振幅,与球形粒子散射参量的相对差异也呈周期振荡趋势.研究还发现,某些特殊粒子尺寸的散射参量与粒子取向比基本无关.在多次散射条件下,分析不同取向比粒子群的BRDF随反射角和光学厚度的变化特性.结果显示:不同取向比粒子群的BRDF随反射角的变化趋势基本一致,球形粒子群比非球形粒子群的BRDF曲线波动振幅更大;球形-非球形粒子的BRDF相对差异随光学厚度和取向比的增大而减小,随入射角的增大而增大.
- 张学海魏合理戴聪明曹亚楠李学彬
- 关键词：T矩阵
