合肥和东南沿海地区云分布统计特征

利用全自动观测仪器Total Sky Imager880统计得到了内陆典型地区合肥和东南沿海地区云量随时、月和季节变化统计特征,以及无云视线概率(PCFLOS)随小时和仰角变化的统计特征.合肥地区年平均云量在中午偏多,早上和傍晚偏少;东南沿海云量随时间变化与合肥地区云量随时间变化趋势相反;一般春夏两季云量比秋冬两季要多,合肥地区月平均云量在50%～88%之间变化,东南沿海月平均云量在40%～55%左右;合肥地区季节平均PCFLOS最大不超过0.35,而东南沿海月平均PCFLOS最大达到0.7.     

通用大气辐射传输软件CART介绍

初步研制了一套基于我国大气模式的、光谱分辨率为1 cm-1、计算速度较快的通用大气辐射传输(CART)软件.对该软件的研制背景、主要功能和部分计算结果、应用领域等作了简单介绍.     

激光大气传输模拟程序CLAP及其应用

基于已有的工作基础,利用高效的科学计算语言FORTRAN95,开发完善了一套实用化的激光大气传输模拟程序.该程序基于光场传播的抛物型方程和多层相位屏技术,实现了激光大气传输的湍流效应、热晕效应以及湍流和热晕相互作用等的数值模拟.通过内置的4种激光大气传输路径以及10种光学湍流廓线等,可以在多种传输模式下对圆形、环形和方形等光束的传输过程和效应参数进行仿真计算,光传播的实时过程利用OpenGL技术能够三维动态显示.模拟软件的用户界面友好,计算参数设置方便,可以有效地为自由空间光通信、激光雷达探测以及随机介质中的光传输研究等提供理论分析和性能预测.     

光纤传感技术用于大气光学湍流测量

简要回顾了几种常用的光学湍流测量方法,分析了其适用条件和存在的主要问题.阐述了将光纤传感技术引入大气光学湍流测量领域的思想,并且提出了两种有望获得突破的技术方案,即光纤干涉法和光纤准直耦合法.实验研究表明,前者在2 cm的空气路径上,后者在10 cm的空气路径上即可获得明显的湍流信息.同时发现光纤系统的噪声和稳定性是制约研究进展的主要因素.     

通用大气辐射传输软件CART在场景计算中的应用（特邀）

研制了通用大气辐射传输软件CART,可以根据大气参数计算可见光到远红外波段的大气光谱透过率和背景辐射（包括环境散射太阳辐射和热辐射）。光学工程特别关注某一波段的大气透过率随天顶角、距离等参数的多维变化,需要快速计算这些场景变化的大气光学特性。介绍了CART新增的大气辐射传输二维场景计算功能。引入离散坐标法（DISORT）模块,一次计算可同时得到各方位角和天顶角的多次散射辐射强度,大大提高了计算效率。对于大气透过率和热辐射随空间位置的变化缓慢的特点,采用抽样计算、样条插值的方法,在保持计算精度基本不变的情况下,大大节省了计算时间。对于场景计算,相对于逐点串行计算,速度提高了2~3个量级。这在实际工程应用的大气辐射传输场景计算中将有重要的应用。     

连续光谱大气气溶胶光学厚度的实验测量

利用连续光谱太阳分光光度计获得了连续光谱条件下太阳辐照度、大气透过率、大气总光学厚度以及气溶胶光学厚度随波长的变化特征.实现了对2048个波长的同时标定.给出了2005年3月5日、6日、8日、11日、20日和24日沿海实验当地计算结果,它们很好地反映了当地的天气状况.通过分析,表明应用连续波段的太阳分光光度计反演气溶胶光学厚度是可靠的,同时获得了350-1050 nm光谱范围内的大气气溶胶光学厚度变化特征,对于研究不同波长范围的气溶胶光学厚度具有重要的参考价值.     

整层大气透过率获取方法研究进展及相关问题探讨

整层大气透过率是反映大气光学特性的一个重要参量,在大气辐射、地球资源遥感、空气质量监测、特别是光电工程等领域,都需要对大气透过率进行深入的研究。文中详细讨论了整层大气透过率的获取原理和方法,分析了不同获取方法的最新进展和存在的相关问题,对比分析了软件仿真计算和直接测量的优缺点,并对后续的研究工作进行了展望。     

内陆和沿海地区大气气溶胶标高的测量分析

在大气气溶胶粒子浓度随高度指数下降的假定下，气溶胶标高反映了大气边界层气溶胶的特征厚度。为了得到气溶胶标高随时空、季节和地域变化情况，根据整层大气光学厚度和近地面水平能见度的测量结果，分析了内地和沿海地区气溶胶标高的实际变化，初步得到了气溶胶标高随时间、地域及季节改变的规律。     

可见到近红外波段整层大气透过率的测量

通过测量太阳辐射值计算整层大气透过率的方法简单易行且精度高。利用自行研制的整层大气透过率仪测量可见到近红外波段的太阳直接辐射连续光谱，在可靠定标的基础上，推算出实际天气条件下的整层大气光谱透过率。利用Langley—plot方法对整层大气透过率仪进行标定，得到了仪器标定结果和不同时刻整层大气透过率随波长变化的曲线。将计算得到的整层大气透过率与太阳辐射计PGS-100的测量和MODTRAN计算的结果分别进行了比较，发现有较好的一致性，从而证明整层大气透过率仪设计合理，测量数据可靠。     

1.064μm波长卷云反射率的模拟研究

为了给激光测距、激光对大气的探测等实际工程应用提供理论依据,采用逐线积分方法计算大气分子吸收,结合离散纵标法,并耦合卷云的单次散射特性,对由实心六棱柱状冰晶粒子组成的卷云在波长为1.064μm时的散射特性和辐射特性进行了理论分析,得到了该波长上激光在卷云中传输时的反射率随入射光源的位置、观测器的位置以及卷云参量(云光学厚度、粒子尺度等)的关系。结果表明,卷云在1.064μm附近对激光的主要影响是散射,吸收在消光中占了很小的部分;其次,卷云的散射明显改变了光辐射的空间分布,散射的方向变化主要由卷云的散射相函数以及光线入射角度和观测角度决定。这一结果对实际工程应用(比如激光测距、激光对大气的探测等)是有帮助的。