三维云层遥感辐射传输中的水平方向邻域多次散射近似模型

• 作者: 张寅 颜灏 马俊 闫钧华 智喜洋 巩晋南
• 来源期刊: 光学学报
• 关键词: 大气光学 遥感 三维云层 辐射传输 水平方向邻域 多次散射
• 年，卷（期）: 2020,（24）
• 所属期刊栏目: 大气光学与海洋光学|Atmospheric Optics and Oceanic Optics
• 页码范围: 16-25
• 页数: 10页
• 分类号: V11
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS202040.2401003

摘要

针对遥感应用中的三维云层辐射传输计算问题,提出一种水平方向邻域多次散射近似模型.通过分析水平方向相邻云体单元间的辐射通量密度变化机制,建立相邻云体水平辐射交换方程.引入太阳方向补偿函数,修正太阳入射角对辐射传输的影响.利用I3RC Phase Ⅱ淡积云场(Cu)数据、基于实测修正的多尺度叠加分形算法得到的层积云场(Sc)数据和高积云场(Ac)数据进行实验.实验结果表明,与独立像元近似(IPA)模型和严格单次散射结合爱丁顿多次散射(SSEddMS)模型相比,在0?60°太阳天顶角范围内,所提模型的上行方向辐射源函数(USF)平均相对误差优于13％;在低太阳天顶角条件下,计算精度提升超过15％;在不同观测条件下,像元级辐射计算精度优于5％.所提模型能够适用于具有不同光学厚度与水平非均匀性的三维云层,在稳定性、适用性及计算精度方面均具有显著优势.