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相对湿度和粒子形态对海盐气溶胶粒子散射特性的影响

张学海 戴聪明 张鑫 魏合理 朱希娟 马静

张学海, 戴聪明, 张鑫, 魏合理, 朱希娟, 马静. 相对湿度和粒子形态对海盐气溶胶粒子散射特性的影响[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(8): 809002-0809002(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0809002
引用本文: 张学海, 戴聪明, 张鑫, 魏合理, 朱希娟, 马静. 相对湿度和粒子形态对海盐气溶胶粒子散射特性的影响[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(8): 809002-0809002(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0809002
Zhang Xuehai, Dai Congming, Zhang Xin, Wei Heli, Zhu Xijuan, Ma Jing. Effect of relative humidity and particle shape on the scattering properties of sea salt aerosols[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(8): 809002-0809002(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0809002
Citation: Zhang Xuehai, Dai Congming, Zhang Xin, Wei Heli, Zhu Xijuan, Ma Jing. Effect of relative humidity and particle shape on the scattering properties of sea salt aerosols[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(8): 809002-0809002(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0809002

相对湿度和粒子形态对海盐气溶胶粒子散射特性的影响

doi: 10.3788/IRLA201948.0809002
基金项目: 

国防基础科研计划项目(JCKY2016204C602);装备预先研究项目(41416020204);河南省科技攻关项目(182102310999);省属高校基本科研业务经费专项资金项目青年支持计划(2017QNJH02);河南工业大学高层次人才科研启动基金项目(2017BS026)

详细信息
    作者简介:

    张学海(1987-),男,讲师,博士,主要从事大气气溶胶光学特性方面的研究。Email:zhangxuehai2012@163.com

    通讯作者: 魏合理(1965-),男,研究员,博士生导师,博士,主要从事红外辐射大气传输、卷云红外辐射特性方面的研究。Email:hlwei@aiofm.ac.cn
  • 中图分类号: P40;O43

Effect of relative humidity and particle shape on the scattering properties of sea salt aerosols

  • 摘要: 根据海盐粒子在不同相对湿度条件下的不同形态,分别建立了低湿度(RH=0%)、中湿度(RH=50%)和高湿度(RH=95%)三种条件下海盐立方体和球形粒子模型。利用离散偶极子近似法(DDA)、Mie散射理论研究了相对湿度和粒子形态对海盐散射的特性影响,采用离散坐标法(DISORT)研究了相对湿度和粒子形态对海盐特性的影响。结果表明:相对湿度和粒子形态对海盐散射特性影响较大,不同相对湿度条件下,海盐气溶胶粒子由于相态不同,呈现出不同的特性。中湿度条件下,粒子形状因子对海盐散射辐射特性的影响更强。当光学厚度较小时,球形-立方体海盐气溶胶的双向反射分布函数(BRDF)相对差异超过15%,在研究海盐气溶胶散射辐射特性时,需同时考虑相对湿度和粒子形态的影响;当光学厚度较大时,相对差异不超过5%,一定精度范围内,可采用等效球方法进行模拟计算。研究结果对于大气气溶胶散射和辐射传输理论及应用研究具有重要的参考价值。
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-03-15
  • 修回日期:  2019-04-25
  • 刊出日期:  2019-08-25

相对湿度和粒子形态对海盐气溶胶粒子散射特性的影响

doi: 10.3788/IRLA201948.0809002
    作者简介:

    张学海(1987-),男,讲师,博士,主要从事大气气溶胶光学特性方面的研究。Email:zhangxuehai2012@163.com

    通讯作者: 魏合理(1965-),男,研究员,博士生导师,博士,主要从事红外辐射大气传输、卷云红外辐射特性方面的研究。Email:hlwei@aiofm.ac.cn
基金项目:

国防基础科研计划项目(JCKY2016204C602);装备预先研究项目(41416020204);河南省科技攻关项目(182102310999);省属高校基本科研业务经费专项资金项目青年支持计划(2017QNJH02);河南工业大学高层次人才科研启动基金项目(2017BS026)

  • 中图分类号: P40;O43

摘要: 根据海盐粒子在不同相对湿度条件下的不同形态,分别建立了低湿度(RH=0%)、中湿度(RH=50%)和高湿度(RH=95%)三种条件下海盐立方体和球形粒子模型。利用离散偶极子近似法(DDA)、Mie散射理论研究了相对湿度和粒子形态对海盐散射的特性影响,采用离散坐标法(DISORT)研究了相对湿度和粒子形态对海盐特性的影响。结果表明:相对湿度和粒子形态对海盐散射特性影响较大,不同相对湿度条件下,海盐气溶胶粒子由于相态不同,呈现出不同的特性。中湿度条件下,粒子形状因子对海盐散射辐射特性的影响更强。当光学厚度较小时,球形-立方体海盐气溶胶的双向反射分布函数(BRDF)相对差异超过15%,在研究海盐气溶胶散射辐射特性时,需同时考虑相对湿度和粒子形态的影响;当光学厚度较大时,相对差异不超过5%,一定精度范围内,可采用等效球方法进行模拟计算。研究结果对于大气气溶胶散射和辐射传输理论及应用研究具有重要的参考价值。

English Abstract

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