陆地上空标量辐射对地表反射率和大气气溶胶散射都具有很强的敏感性,而偏振反射只对大气气溶胶敏感,对地表不敏感。根据这个原理并结合POLDER(POLarization and Directionality of Earth Reflectance)资料的特点,作者提出综合利用标量...陆地上空标量辐射对地表反射率和大气气溶胶散射都具有很强的敏感性,而偏振反射只对大气气溶胶敏感,对地表不敏感。根据这个原理并结合POLDER(POLarization and Directionality of Earth Reflectance)资料的特点,作者提出综合利用标量辐射和偏振反射信息来实现陆地上空大气气溶胶和地表反照率的同时反演。首先,利用多角度偏振辐射观测提取大气气溶胶光学参数,再利用标量辐射测量对偏振反演结果作进一步筛选和订正,同时获得地表反射率。数值模拟试验结果证明,仅利用偏振信息只能获取大气气溶胶信息,而且其结果误差较大,特别是对于散射作用较强的短波长通道如670 nm误差更大,但经过标量辐射订正后的结果得到明显改善,气溶胶光学厚度和地表反射率与真实值之间相关系数都达到0.99以上。为提高查找表的计算效率,提出并建立了反演方案所需要的半参数化数值表,利用内插方法寻求气溶胶光学厚度和地表反射率的数值解的反演方法。展开更多
辐射传输模式是建立遥感反演方法和气候模式中辐射参数化的重要工具,尤其是全偏振的矢量辐射传输模式对于精确理解地气系统中的辐射过程至关重要。PolRadtran/RT3(polarized radiative transfer)、SOSVRT(vector radiative transfer bas...辐射传输模式是建立遥感反演方法和气候模式中辐射参数化的重要工具,尤其是全偏振的矢量辐射传输模式对于精确理解地气系统中的辐射过程至关重要。PolRadtran/RT3(polarized radiative transfer)、SOSVRT(vector radiative transfer based on successive order of scattering)和VDISORT(vector DIScrete ordinate radiative transfer)是基于不同物理原理求解矢量辐射传输的三个代表性数值模式。对这三个模式进行计算时间和计算精度的比较,发现,基于逐次散射法的SOSVRT计算效率最高,计算时间基本不随流数的增加而增长,但随单层光学厚度的增大,其计算时间有较为明显的增加,在米散射情况下,光学厚度从0.5增加到1.0时,其计算时间增加了1倍;基于倍加累加法的RT3和基于矩阵特征矢量求解方法的VDISORT计算效率较低,尤其是采用大流数计算时,RT3和VDISORT的计算时间随流数的增加迅速增长,特别是在瑞利散射条件下,波长为400nm,流数为40时,其计算时间分别为SOSVRT的23倍和7倍。但是,两模式随光学厚度增加计算时间却无明显的增加。在计算精度方面,3个模式比较接近,只是VDISORT在大流数的情况下会有震荡现象。展开更多
海洋气溶胶是对流层气溶胶的重要组成部分,对全球的辐射收支平衡及气侯变化均有重要的影响。评价气溶胶的直接与间接辐射效应需要对气溶胶的性质进行深入的研究。多角度偏振为气溶胶光学物理性质研究提供了新的方法。在对可见光550nm和...海洋气溶胶是对流层气溶胶的重要组成部分,对全球的辐射收支平衡及气侯变化均有重要的影响。评价气溶胶的直接与间接辐射效应需要对气溶胶的性质进行深入的研究。多角度偏振为气溶胶光学物理性质研究提供了新的方法。在对可见光550nm和近红外860nm波段处海洋气溶胶的光学性质的研究基础上,采用矢量辐射传输模型模拟了TOA(top of atmosphere)反射率和偏振反射率与下垫面性质、观测方位角、气溶胶光学厚度之间的敏感性。模拟结果表明,海洋型气溶胶的多角度偏振信息可以有效地体现气溶胶的光学性质,可以利用多角度偏振遥感信息进行海洋气溶胶的反演,为利用多角度偏振遥感数据进行海洋气溶胶提供了理论基础。展开更多
文摘陆地上空标量辐射对地表反射率和大气气溶胶散射都具有很强的敏感性,而偏振反射只对大气气溶胶敏感,对地表不敏感。根据这个原理并结合POLDER(POLarization and Directionality of Earth Reflectance)资料的特点,作者提出综合利用标量辐射和偏振反射信息来实现陆地上空大气气溶胶和地表反照率的同时反演。首先,利用多角度偏振辐射观测提取大气气溶胶光学参数,再利用标量辐射测量对偏振反演结果作进一步筛选和订正,同时获得地表反射率。数值模拟试验结果证明,仅利用偏振信息只能获取大气气溶胶信息,而且其结果误差较大,特别是对于散射作用较强的短波长通道如670 nm误差更大,但经过标量辐射订正后的结果得到明显改善,气溶胶光学厚度和地表反射率与真实值之间相关系数都达到0.99以上。为提高查找表的计算效率,提出并建立了反演方案所需要的半参数化数值表,利用内插方法寻求气溶胶光学厚度和地表反射率的数值解的反演方法。
文摘辐射传输模式是建立遥感反演方法和气候模式中辐射参数化的重要工具,尤其是全偏振的矢量辐射传输模式对于精确理解地气系统中的辐射过程至关重要。PolRadtran/RT3(polarized radiative transfer)、SOSVRT(vector radiative transfer based on successive order of scattering)和VDISORT(vector DIScrete ordinate radiative transfer)是基于不同物理原理求解矢量辐射传输的三个代表性数值模式。对这三个模式进行计算时间和计算精度的比较,发现,基于逐次散射法的SOSVRT计算效率最高,计算时间基本不随流数的增加而增长,但随单层光学厚度的增大,其计算时间有较为明显的增加,在米散射情况下,光学厚度从0.5增加到1.0时,其计算时间增加了1倍;基于倍加累加法的RT3和基于矩阵特征矢量求解方法的VDISORT计算效率较低,尤其是采用大流数计算时,RT3和VDISORT的计算时间随流数的增加迅速增长,特别是在瑞利散射条件下,波长为400nm,流数为40时,其计算时间分别为SOSVRT的23倍和7倍。但是,两模式随光学厚度增加计算时间却无明显的增加。在计算精度方面,3个模式比较接近,只是VDISORT在大流数的情况下会有震荡现象。
文摘海洋气溶胶是对流层气溶胶的重要组成部分,对全球的辐射收支平衡及气侯变化均有重要的影响。评价气溶胶的直接与间接辐射效应需要对气溶胶的性质进行深入的研究。多角度偏振为气溶胶光学物理性质研究提供了新的方法。在对可见光550nm和近红外860nm波段处海洋气溶胶的光学性质的研究基础上,采用矢量辐射传输模型模拟了TOA(top of atmosphere)反射率和偏振反射率与下垫面性质、观测方位角、气溶胶光学厚度之间的敏感性。模拟结果表明,海洋型气溶胶的多角度偏振信息可以有效地体现气溶胶的光学性质,可以利用多角度偏振遥感信息进行海洋气溶胶的反演,为利用多角度偏振遥感数据进行海洋气溶胶提供了理论基础。
