不变嵌入T矩阵法研究湿度对气溶胶粒子辐射特性的影响*
2021-04-02胡景波王丹丹
浙江气象 2021年1期
关键词:模型
胡景波 王丹丹 吴 彬*
(1.湖州市气象局,浙江 湖州 313000;2.浙江大学地球科学学院,浙江 杭州 310027)
0 引 言
气溶胶含有的物质成分非常复杂,形状多样,主要成分包括硫酸盐、硝酸盐、铵盐、黑碳、有机碳、沙尘和海盐等,其尺度半径分布广泛,可从几纳米到十几微米。尽管气溶胶粒子的含量不高,但其在大气变化中却扮演着关键角色。大气对流层各种活跃的化学过程有许多都与气溶胶粒子的转化和形成有关。气溶胶粒子对来自太阳的短波辐射和地球的长波辐射产生吸收和散射作用,从而影响地—气系统的辐射能量平衡。对其辐射特性的研究,在大气科学、遥感探测和能源利用等领域具有重要意义。研究表明,当有水汽在气溶胶粒子上发生凝结时,气溶胶粒子的物理、化学特性会发生很大的变化。这不仅使气溶胶粒子尺度增大,而且其成分也发生变化,导致光学特性发生变化。理论上可以认为气溶胶粒子的质量、体积、折射指数和辐射特性均会受到相对湿度的影响。
沈雷等[1]详细研究了气溶胶吸湿性对其消光系数的影响,分析了在不同折射率情况下,不同半径颗粒消光系数与相对湿度的关系曲线。黄晓[2]通过自主研发的基于光谱技术的气溶胶消光仪,研究了相对湿度对气溶胶消光系数的影响。蔡嘉等[3-4]发现相对湿度改变了气溶胶粒子的复折射率参数、粒子尺度参数等物理特性,使粒子的散射光强和偏振度发生变化。
以目前的研究水平,可以模拟出不同形状、不同结构颗粒的光学性质。……
登录APP查看全文
