离散坐标法和LOWTRAN7辐射传输计算的比较

在不同波段和不同大气条件下，利用离散坐标法和ＬＯＷＴＲＡＮ７计算了大气顶向上和地面向下辐射率，并进行了比较．在一般情况下，两者的差别小于２０％，说明用ＬＯＷＴＲＡＮ７计算有较好的精度．     

偏振辐射传输的插值计算以及流数对计算结果的影响

根据平面平行大气中偏振辐射传输方程的求解,利用解析插值方法实现了对其空间任意一点(任意光学厚度、任意角度)偏振辐射的计算。使用了瑞利散射以及米散射对该程序进行验证,所得结果与Coulson和Stamnes的计算结果进行了比较,误差在0.7%以内。同时还分析了流数对计算结果的影响,通过比较半球8流时米散射的最大相对误差ηmax≤1.82%,平均相对误差ηaver=1.627%;并且该计算误差随着计算流数的增加越来越小,在24流时,计算结果比较稳定,误差最大值ηmax<1%,平均相对误差ηaver=0.223%。     

大气短波辐射传输之辐射函数的改进

改进了大气短波辐射传输之辐射函数的定义，将大气散射相函数与大气单次散射反照率之积随高度的变化包括在内．对改进型辐射函数（ＩＲＦ）的性质进行了较深入的研究，其中包括：各次散射光强与ＩＲＦ的关系，ＩＲＦ的解析递推公式，高价ＩＲＦ与零阶ＩＲＦ的解析关系，以及ＩＲＦ关于光学厚度的幂级数等．     

一种高效计算高光谱分辨率红外大气辐射传输的方法

传统的大气辐射传输计算方法受计算资源和效率的限制已无法满足星载高光谱分辨率红外大气遥感资料处理的需要,基于单色波长辐亮度计算加权组合的方法,开发了一种快速准确的高光谱分辨率红外大气辐射传输的计算模型FFRTM_IR.利用FFRTM_IR模型,针对研制中的FY-3D红外高光谱大气探测仪(HIRAS)的光谱指标,模拟计算了仪器的观测通道亮温,并用独立样本对模拟亮温进行了验证和比较,结果显示:FFRTM_IR对HIRAS所有通道的模拟亮温偏差均小于0.06 K,标准差有效控制在0.1 K以内;在同等计算精度下,FFRTM_IR的计算速度略快于目前国际上通用的快速辐射传输计算模型CRTM.利用FFRTM_IR模型,采用解析计算方法可以进一步得到温度廓线、水汽廓线、二氧化碳、臭氧廓线以及地表参数的雅克比矩阵,计算结果与扰动法计算结果一致性较好,有较高的计算精度.计算和分析结果表明,初步建立了一种高效的红外大气辐射传输计算模型,可用于星载高光谱红外大气探测仪器的观测仿真和资料处理.     

1.315 μm波长冰晶粒子辐射特性的模拟研究

利用逐线积分法(LBL)计算得到了大气分子红外吸收信息,结合不同形状冰晶粒子的单次散射特性,通过离散纵标法(DISORT),模拟计算了由实心六棱柱状冰晶粒子组成的卷云在波长为1.315μm时的散射特性和辐射特性,定性分析了激光在卷云中传输时的衰减和散射规律与入射光的位置、卷云光学厚度、冰晶粒子有效尺度等参数的关系。与晴天大气相比较,卷云的散射明显改变了光辐射的空间分布,被其他传感器探测到的可能性增大,其结果对于激光测距、激光探测等有关工程设计方面有非常重要的参考价值。     

射频传输的一种改进方法

有线电视信号的信号源是多种多样的,有卫星信号、放像机信号、数字信号、光传输信号、微波信号等。但由于某种原因,有的信号源的位置不一定在有线机房附近,就像我公司传输的河北-2套电视节目。为了保证信号源质量,信号源采用了微波信号而没有采用     

一种低传输能耗的无人机数据传输设计

为了克服无人机在传输数据过程中能量消耗较大的问题,本文首先根据实际场景建立了无人机的传输能量消耗模型,其次利用离散线性状态空间近似和线性化技术对该模型进行近似处理,最后提出了基于凹凸过程(ConCave-Convex Procedure,CCCP)的迭代算法.数值仿真结果表明,提出的算法收敛迅速并能达到较好的效果.     

THz辐射大气传输研究和展望

THz辐射在大气中的传输特性是THz波空间通信、大气科学及遥感检测等空间应用的基础,掌握不同温度、高度、湿度和压力等条件下THz频段大气透过率窗口的位置和宽度对于促进该频段的应用具有重要意义。本文分析了THz辐射大气传输的研究概况,包括大气传输的基本原理,辐射传输方程的推导以及对各类THz辐射大气传输模型的比较,并指出尚待解决的问题,最后对THz辐射大气传输研究给出若干建议和展望。     

0.45～0.95μm太阳辐射在大气中的传输计算

根据瑞利散射、分子吸收线数据库、Mie散射理论和离散坐标法（DOM）,计算了在一定环境下（气溶胶种类、相对湿度、能见度等）,在不同太阳天顶角和不同观察仰角时,因大气同太阳辐射的相互作用而形成的天空背景光谱特性。对0．45-0．95μm波长范围内,天空背景光谱亮度随气溶胶种类、波长、能见度及观察天顶角的变化作了数值计算和理论分析。计算结果表明,利用本文方法所得到的天空背景光谱亮度随太阳天顶角和观察仰角的变化趋势同实测是一致的。     

耦合辐射传输模型的植被含水量遥感改进监测

基于耦合的叶片与冠层辐射传输模型,研究并使用了改进的植被指数提取植被含水量,以实现植被水分含量的遥感监测.使用PROSAIL模拟的高光谱数据,首先对NDVI、WI、NDWI、MSI、CSI及NDII等已有的植被指数提取含水量进行可行性分析比较.结果显示NDVI不能估算出植被含水量,CSI估算能力也不理想,其余四个指数WI,NDWI,NDII,MSI估算植被含水量时相关系数平方在0.76左右;之后对NDWI提取植被含水量进行了敏感因子分析,结果表明NDWI与MCARI具有较好的线性关系,从而得出改进的植被含水量估算方法.该方法可以较好地去除LAI的干扰,估算的相关系数平方提高为0.97,增加了27%,估算残差由初始的0.0156降低为0.00535,减少了65%.     

用迭代法解海洋上空的大气辐射传输方程

迭代法解辐射传输方程是较精确的方法之一.描述了一种采用海洋表面反射模型解海洋上空大气辐射传输方程的标量迭代法.该方法在计算中对大气采用动态分层,海洋表面反射模型采用三分量模型-白泡、耀斑和离水辐射.为了验证该方法的正确性,分别采用相同的下垫面情况,把我们计算的结果和用6S、Z.A.程序计算的结果作了比较,并进行了误差分析.比较结果表明该方法计算海洋上空大气辐射强度是精确可行的.     

大气辐射传输模拟器(ARTS)软件的介绍

随着气候变化、环境监测、大气遥感等领域的发展,大气辐射传输研究的重要性日益凸显,往往需要进行辐射传输模拟,计算大气透过率、光谱辐亮度等参数、进行部分气象要素的反演等,因此亟需发展快速精确、普遍适用的辐射传输模式。主要介绍了一种高度模块化、广泛适用的辐射传输模式--ARTS(the atmospheric radiative transfer simulator),介绍了模式的研制背景、主要功能、计算流程、应用领域等,并给出了部分模拟实例的结果。目前,该辐射传输模式已成功应用于Odin/SMR、MASTER与SOPRANO等探测器的正向模拟与反演系统。     

高分辨率大气传输模型FASCOD2

本文介绍了高分辨率大气传输模型ＦＡＳＧＣＯＤ２，详细了讨论了模型的特点，进行了不同大气传输模型的比较，作为ＦＡＳＣＯＤ２的一个应用实例，计算了碘激光大气透过率并与实验测量资料作了比较，给出典型大气状况下水平传输和斜程传输的大气精细光谱结构的计算结果，提出了在农村气溶胶模式情况下利用常规气象资料求取碘激光大气透过简便方法。     

基于Monte Carlo大气辐射传输模型的Ring效应模拟

Ring效应描述了由于大气的转动Raman散射导致的太阳夫琅禾费线变弱的现象,这种现象受气溶胶光学性质的影响,因此可以通过模拟Ring效应反映气溶胶状况。采用合适的大气参数带入模型,计算总光子中发生转动Raman散射的光子数的概率来衡量Ring效应的强度,并将模拟计算的Ring强度结果和MAX-DOAS系统实测的Ring效应强度进行对比,得到了较好的一致性。结果表明,通过大气辐射传输模型模拟计算Ring效应具有快速特点,在未来的工作中将结合MAX-DOAS技术,利用Ring效应模拟反演大气气溶胶状况。     

基于一维辐射转移方程的等离子体发射谱线线形模拟

利用一维辐射转移理论模型对无自蚀现象存在时Al Ⅰ(394.4 nm)和Al Ⅰ(396.1 nm)在不同延迟时间下的谱线进行了模拟.为使结果更为町靠,模拟过程中对模型中的参数处理方式进行了改进,最大限度地减少了独立参数的个数,在此条件下给出了能级粒子数密度随延迟时间演化的空间分布情况.通过研究该模型中粒子数空间分布半...     

在非均匀水云中太阳辐射的传输

本文概述云的透过、吸收和反射数值计算的方法。该方法考虑到云中水汽和水滴吸收光谱的变化以及多次散射的影响，使用到达云顶的太阳辐射对云滴光学特性作加权平均，通过蒙特卡罗方法来模拟宽光谱间隔的太阳辐射在云内的传输。该模型对云内微物理特征的空间非均匀性作了考虑，计算结果已得到实测资料的证实。     

利用大气-海洋系统辐射传输模拟水色遥感信息量的变化特性

本文在大气辐射传输理论和三分量水色模型的基础上完善了大气一海洋系统辐射传输计算模型，并利用此模型对离水辐射率等基于水色的遥感信息量变化特性进行了数值模拟，得到了较为合理和系统的分析结果。     

Visibly Clear Radiative Cooling Metamaterials for Enhanced Thermal Management in Solar Cells and Windows

The study of transparent daytime radiative cooling with no additional energy consumption is a promising area of research. Its applications include solar cells and building and automobile windows that are prone to heating issues. Ubiquitous applications necessitate the development of metamaterials with high mechanical flexibility in a scalable manner while overcoming translucence. In this study, visibly clear and flexible radiative cooling metamaterials have been developed using a newly designed optical modulator filled into randomly distributed silica aerogel microparticles in a silicone elastomer. The optical modulator effectively suppresses visible light scattering, thus enabling higher loading of silica aerogel microparticles while securing visible clarity. The significant suppression of the rise in temperature by the metamaterial is verified using both indoor and outdoor experiments. The visibly clear metamaterials deployed in solar cells and windows can effectively suppress the rise in temperature under solar irradiation, thereby mitigating the performance degradation of solar cells by heating issues and suppressing the rise in temperature of indoor air.     

利用MODIS数据计算北京地区的气溶胶直接辐射强迫

气溶胶通过吸收和反射太阳辐射直接影响地-气系统的辐射平衡.随着技术和反演算法不断改进,以卫星遥感气溶胶为基础,计算气溶胶直接辐射强迫成为可能.基于MODIS气溶胶和地表反照率数据集,结合MODTRAN辐射传输模式,计算北京地区2004～2009年气溶胶直接辐射强迫,并将计算结果与AERONET结果对比,证明了利用该方法...     

一种有效的分段光滑信号逼近方法

传统的Fourier变换,连续小波变换等方法在逼近具有分段光滑特性的非连续信号时,因 Gibbs现象的干扰会产生比较大的误差。本文提出了一种有效的分段光滑信号逼近方法。首先根据给定信号的分段点位置,构造一组标准正交分段多项式系,该函数系具有正交性,收敛性及再生性。然后将信号在该函数系下进行正交分解及重构,即可得到该信号的最佳平方逼近结果。数值实验表明,本文方法比传统的正交基具有更好的逼近结果。