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    可見光大氣中的衰減極特性

    2016/9/18 10:43:08

    大氣中的衰減

    2004年9月至2006年10月,在華北地區(qū)的4個(gè)站開展了太陽輻射、氣象參數(shù)等的綜合測(cè)量,得到了可見光輻射QVIS、總輻射Q等的變化特征。水汽和散射因子對(duì)QVIS/Q有明顯的影響,同時(shí)對(duì)QVIS也有明顯的作用;谀芰坑^點(diǎn),建立了實(shí)際天氣QVIS小時(shí)累計(jì)值(時(shí)累)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)J?得到了較好的計(jì)算結(jié)果。水汽因子對(duì)于QVIS在大氣中的傳輸有一定的作用,應(yīng)該給予足夠重視。計(jì)算表明,華北地區(qū)受水汽因子衰減到達(dá)地面的QVIS以及占地面QVIS的比例分別為8.78W·m-2和4.24%,受散射因子衰減到達(dá)地面的QVIS以及占地面QVIS的比例分別為171.91W·m-2和95.76%。華北地區(qū)受水汽因子和散射因子影響損失于大氣中的QVIS分別為16.54W·m-2和311.07W·m-2,這一能量損失有季節(jié)變化和區(qū)域差別。敏感性實(shí)驗(yàn)表明,到達(dá)地面的QVIS對(duì)水汽因子、散射因子的變化有不同的響應(yīng),QVIS對(duì)散射因子的變化比對(duì)水汽因子的變化更為敏感。水汽因子與可見光輻射之間的關(guān)系密切,水汽因子項(xiàng)的真正含義應(yīng)該是大氣中的各種物質(zhì)成分(氣、液、固態(tài))對(duì)可見光輻射直接和間接(通過化學(xué)和光化學(xué)反應(yīng),包括均相和非均相過程)利用的總和。利用QVIS經(jīng)驗(yàn)?zāi)J接?jì)算了大氣頂?shù)腝VIS,其計(jì)算誤差為3.5%。在如今及未來研究中,應(yīng)重視和考慮消耗于大氣中的這部分與水汽有關(guān)的能量。采用能量觀點(diǎn)與實(shí)測(cè)資料相配合來理解和探索大氣中的物理化學(xué)過程和規(guī)律是一種有效、實(shí)用的方法。

    特性研究

    中段目標(biāo)的可見光輻射特性對(duì)目標(biāo)的探測(cè)、跟蹤與打擊具有重要的指導(dǎo)意義。提出計(jì)算中段目標(biāo)可見光輻射特性的方法,計(jì)算了目標(biāo)表面的二向性反射,并考慮太陽的可見光輻射和云層背景反射太陽的可見光輻射情況下,計(jì)算了白天從同步衛(wèi)星、低軌衛(wèi)星和中軌衛(wèi)星觀測(cè)中段目標(biāo)在可見光波段的輻射特性。研究結(jié)果表明:在可見光波段,目標(biāo)對(duì)同步衛(wèi)星輻射的光譜變化規(guī)律與太陽直射輻射的光譜變化一致,低軌衛(wèi)星上觀測(cè)目標(biāo)的光譜輻射熱流比同步衛(wèi)星上觀測(cè)的結(jié)果大3個(gè)數(shù)量級(jí),中軌衛(wèi)星上觀測(cè)目標(biāo)的光譜輻射熱流比同步衛(wèi)星上觀測(cè)的結(jié)果大1個(gè)數(shù)量級(jí)。

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