基于时域多分辨算法的非球形气溶胶散射特性仿真模拟

• 作者: 李书磊 李浩 杨波 江志东 胡帅 陈鸣 高太长
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 非球形气溶胶 散射特性 时域多分辨算法 穆勒矩阵
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 141-158
• 页数: 18页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.66.044207

摘要

非球形气溶胶的散射特性是影响辐射传输模拟准确性的重要因素.为实现非球形、非均质气溶胶散射特性的模拟,基于MRTD(multi-resolution time-domain)方法建立了一个新的气溶胶散射模型.采用MRTD技术实现了近场电磁场的计算;考虑气溶胶的特殊性,推导了基于体积积分方法的近远场外推方法,实现了粒子散射振幅矩阵和穆勒矩阵的仿真;构建了粒子吸收和消光截面的计算模型,实现了粒子积分散射特性的高精度模拟.将MRTD散射模型的结果与Mie理论、T矩阵法进行了对比,验证了模型的准确性;讨论了空间网格粗细对模拟精度的影响,并定量分析了模型的运行效率.结果表明,MRTD散射模型的相函数模拟误差小于8%,其中前向散射方向小于4%;当粒径与入射光波长相当时,消光和散射效率因子的相对误差小于0.1%;空间网格粗细对模拟精度影响显著,当粒子尺度参数小于20时,在相同模拟精度要求下,所需网格尺寸随尺度参数呈先增大后减小的特征.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈鸣	解放军理工大学气象海洋学院	142	1250	18.0	28.0
2	高太长	解放军理工大学气象海洋学院	115	898	17.0	24.0
6	杨波	解放军理工大学电磁环境效应与电光工程国家级重点实验室	30	286	8.0	16.0
7	李浩	解放军理工大学气象海洋学院	34	274	8.0	15.0
8	胡帅	解放军理工大学气象海洋学院	22	109	5.0	9.0
9	江志东		7	5	1.0	2.0