非球形气溶胶粒子散射相函数经验公式

摘要：

散射相函数是研究电磁波传输特性的重要参数,直接影响电磁波传输方程的简化程度和解的精度.基于电磁散射与辐射传输中的基本理论,对非球形粒子散射相函数的经验公式进行了研究.为了很好的模拟非球形粒子的后向散射峰值,提高辐射传输方程的简化程度和解的精度,提出了一种新的相函数经验公式.分析新的相函数对非球形粒子的适用性,以单个沙尘性气溶胶为例,计算了不同形状粒子的Henyey-Greenstein*相函数和新的相函数随角度的变化,并与T矩阵法的计算结果进行了对比,发现椭球形粒子的长短轴比和有限长圆柱形粒子的径长比大于0.5时,新的相函数在大角度后向散射部分与T矩阵法的吻合程度较高.考虑波长变化,对比了尺寸谱满足对数正态分布的四种气溶胶粒子的Henyey-Greenstein*相函数和新的相函数与T矩阵法的计算结果.研究表明,对于椭球形粒子和有限长圆柱形粒子,在大角度(大于90°)后向散射部分,除了0.694时的椭球形海洋性气溶胶,新的相函数均方根差较小的占100％,证明了新的相函数可以较好的模拟非球形粒子的后向散射特征.新的相函数对准确模拟辐射传输过程具有重要意义.

关键词：非球形粒子、相函数、经验公式、后向散射

所属期刊栏目：39

分类号：O431.1(光学)

资助基金：国家自然科学基金项目41576185;气象专项课题GYHY201106002-03

在线出版日期：2019-03-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1-7