1 SBDART辐射传输模式简介.PPT

SBDART辐射传输模式简介 刘建朝 2008202446 1. SBDART辐射传输模式简介 2. SBDART—GUI软件的使用简介 3. 相关资料 1. SBDART辐射传输模式简介 2. SBDART—GUI软件的使用简介 SBDART 1-D 模式表示整个大气柱体及地表 1-D 模式表示大气的一般结构 大气柱被分为100层+地表 每一层都包含影响气候的组分 (GHGs, aerosols) 大气上层的太阳辐射式模式的驱动力 User Interface User Interface – Atmospheric Profile Interface aerosols User Interface – Cloud Parameters User Interface - Run Model User Interface - Plot Model Runs 3.参考资料 谢谢！ * * 1.1 综述 SBDART （Santa Barbara DISORT Atmospheric Radiative Tansfer）是一个用于计算在晴空和云天条件下，地球大气和地面间平面平行辐射传输的软件工具。 它包含了影响紫外、可见光和红外辐射场的各类重要过程，集成了复杂的离散坐标辐射传输模块、低分辨率大气透射模式和水滴、冰晶的米散射结果。 代码适用于各类大气辐射能量平衡和遥感方面的究，可以进行敏感性实验。最为关键的是，它提供了有关角度和云的微物理特征方面的辐射信息，这些参数的设定为计算卫星遥感的辐射量奠定了基础。 1.2 SBDART模式的基本假定 （1） SBDART 模式在处理能见度V 参数确定气溶胶粒子数密度廓线时，将大气分为5个高度区间：0—2km、2—4km、4—10km、10—30km、30—100km。 （2）对某一光路，大气透过率和射出辐射依赖于光路上吸收物质的含量以及它们沿光路的分布情况。为求得这些物质的含量，假定海平面至100km 间的大气层可以划分为一系列的球面薄层。每一薄层的边界对应一定的高度、气压、温度和吸收体（气体或气溶胶）密度。在薄层边界之间，温度是线性变化的，压和密度呈指数形式变化。每一薄层都处于热力学平衡状态。 （3）计算大气透过率时，除分子吸收过程外，还考虑了连续吸收、分子散射和气 溶胶 削弱。总透过率是以上各部分透过率之乘积。 （4）计算辐射量时，除大气本身的辐射外，还包括散射的太阳（或月亮）辐射以及下垫面反射的辐射。 1.3 SBDART模式的功能 （1）标准大气廓线：提供了六种有代表性的大气廓线用以模拟下列天气状态原型------热带、中纬度夏季、中纬度冬季、亚寒带夏季、亚寒带冬季及US62 标准大气。这些模式大气提供了包括气压、温度、水汽含量以及臭氧浓度的标准垂直廓线。 （2）提供了五种基本地表类型------海面、淡水面、植被、雪盖、沙地，用以参数化地表的谱反照率，定义了地表的上升和下降的谱辐照度。而且允许用户利用权重因子建立一个包括水面、雪盖、植被和沙地的混合地表类型。 （3）标准气溶胶模式：可以计算几种普通低层和高层大气气溶胶类型对辐射的影响------①低层：分标准乡村、城市和海洋三种情况，分别在消光系数Qeff、单次散射反照率ω和非对称因子g 上有所区别。②高层：分近期火山喷发、早期火山喷发、流星陨落和高空对流四种背景。 （4）分子吸收：利用LOWTRAN 7 中的大气传输模块，提供了0－50000cm-1范围内晴空大气传输，分辨率20cm-1，转换为波长分辨率，约为5nm（可见光）和200nm（热红外）假定符合比尔定律。 （5）云滴的散射：计算云天大气的辐射传输需要了解：①消光系数Qeff，②单次散射反照率ω，③非对称因子g，利用统计分布的球状云滴的米散射模式计算，云滴有效半径的取值范围2－128μm。 （6）瑞利散射：瑞利散射系数与波长、空气折射指数、分子数密度及退极化因子有关，设定退极化因子为0.0279，并根据电磁波散射理论，给出瑞利光学厚度。 （7）SBDART 软件包采用离散坐标法求解辐射传输方程，给出了完全稳定的解析解，成为普遍公认的辐射传输精确算法的实用软件包。 1.4 SBDART程序的结构： 主要的输入控制参数 ISALB 地表反照率特征值 ISAT 滤波函数