第五章红外辐射在大气中的传输解析.ppt

* 2 测量λ0处视程的原理 按照视程方程式，我们能知道散射系数μs。又因为我们选取的波长通常是λ0=0.61μm或0.55μm，在这些波长处的吸收近似为零，因此，衰减只是由散射造成的。 在已知的x距离上，在波长λ0处，测得大气的透射率为τs(λ0，x），则有 （5-14） （5-15） * 如果已知距离x在0～V之间，由于在整个视程内的μs都是一样的，因此，可以将此式中的μs(λ0)代入视程方程中，得到视程与已知距离处的透射率之间的关系为 （5-16） 由此式可知，只要测得已知距离x及透射率τs(λ0，x），就可以求得视距。 * 计算气象视程 例5-1 在距离x=5.5km，波长0.55μm处测得的透射比τs(λ0，x）为30%，求气象视程V。 解 : 将x，τs(λ0，x）代入式（5-16） 得 即在0.55μm处的气象视距为17.9km。 * 3 利用λ0处的视程求任意波长处的光谱散射系数μs(λ) 一般可以将散射系数表示为 （5-17） 式中的A，A1，q都是待定的常数。 式（5-17）中，第二项表示瑞利散射。在红外光谱区内，瑞利散射并不重要，因此，只需考虑式中的第一项，即 （5-18） * 对上式取对数，有 （5-19） 式中q是经验常数。当大气能见度特别好（例如气象视程V大于80km）时，q=1.6；中等视见度，q=1.3（这是常见的数值）。如果大气中的霾很浓厚，以致能见度很差（例如，气象视程小于6km），可取q=0.585V1/3，其中V是以km为单位的气象视程。 * 式（5-19）同样应能满足波长λ0处的散射系数。可利用式（5-18）和式（5-13）得到 （5-20） （5-21） * 将式（5-21）代入式（5-18），就可以得到任意波长λ处的散射系数μs(λ)与气象视距及波长的关系式 （5-22） 把此式带入由纯散射衰减导致的透射率公式，有 （5-23） * § 5.5 大气透射率的计算举例 1 大气透射率的计算步骤 在实际大气中，尤其是在地表附近几千米的大气中，吸收和散射是同时存在的，因此大气的吸收和散射所导致的衰减都遵循比尔-朗伯定律。由此，我们可以得到大气的光谱透射率为 （5-24） 式中τa(λ)，τs(