侯宏录，刘 凯,赵群英

(西安工业大学 光电工程学院，西安 710021)



烟尘气溶胶光散射特性的数值模拟研究

侯宏录，刘 凯,赵群英

(西安工业大学 光电工程学院，西安 710021)

为研究光在烟尘气溶胶介质中的传输特性，通过Mie散射算法对单个烟尘颗粒的光学参数(单次反照率、不对称因子等)进行了数值计算.基于辐射输运理论，采用蒙特卡罗法模拟了光在烟尘气溶胶介质中的传输过程，分析研究了在不同颗粒粒径、入射波长以及粒子数密度条件下，入射光通过烟尘气溶胶介质的透射率随光学厚度以及散射光强随散射角的变化规律.研究结果表明：入射波长增大，烟尘颗粒的散射能力减弱，通过烟尘气溶胶介质的光强透射率增大；烟尘颗粒粒径增大，烟尘颗粒的散射能力增强，通过烟尘气溶胶介质的光强透射率减小，且当烟尘颗粒粒径较大(如1 μm)时，烟尘颗粒的光学特性变化平缓.

烟尘气溶胶；Mie散射；蒙特卡罗；前向散射；

近年来环境污染严重影响着人类的健康，烟尘气溶胶物质是环境污染的主要来源.气溶胶是指漂浮在空气中，由液体和固体微粒与气体载体共同组成的多相体系[1].对烟尘气溶胶排放的检测是掌握烟尘污染情况以及预测烟尘发展趋势的重要手段.由于烟尘气溶胶的分布存在很大的不确定性[2]，到目前为止，人们对气溶胶本身的形成和发展过程的了解还不够深入，很难直接对气溶胶各种特性进行直接观测.所以对烟尘气……