水云条件下大气偏振特性研究及其模拟分析.PDF

第 卷 第 期 光 学 学 报 ， ３４ ３ Ｖｏｌ．３４ Ｎｏ．３ 　 　 　 　 年 月 ， ２０１４ ３ 犃犆犜犃犗犘犜犐犆犃犛犐犖犐犆犃 犕犪狉犮犺 ２０１４ 水云条件下大气偏振特性研究及其模拟分析 １ ２ ３ ２ 刘 琦 褚金奎 王 兢 关 乐 　 　 　 　 　 　 １ 大连理工大学辽宁省微纳米技术及系统重点实验室，辽宁 大连 １１６０２３ 烄 烌 ２ 大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室，辽宁 大连 １１６０２３ 烆 ３ 大连理工大学电子科学与技术学院，辽宁 大连 １１６０２３ 烎 摘要 研究了水云光学特性对大气偏振特性的影响，对水云条件下大气偏振模式进行了仿真。使用基于蒙特卡罗 　 法的矢量辐射传输模式，模拟 ３５０ ７００ｎｍ波长下大气偏振特性随水云的光学厚度、有效半径的变化趋势。通过 ～ 计算 ４５０ｎｍ波长处不同太阳高度角下的全天空离散点的Ｓｔｏｃｋｓ矢量，对水云下大气的偏振分布模式进行研究，并 与晴朗大气下的天空光偏振度和偏振方位角模式进行分析比对。结果表明，波长越大，偏振度随水云光学厚度增 大而减小的趋势越明显。随着有效半径的减小偏振度有一定程度的减小，但对短波波段影响较小。随着太阳高度 角的增大，天空可探测区域整体偏振度下降。天空光的偏振度近 区域，会对其附近偏振方位角的准确性产生一 ０ 定影响。水云天气下的大气偏振分布研究为偏振光导航传感器的实际应用提供了理论基础。 关键词 大气光学；偏振模式；蒙特卡罗法；水云光学特性；大气散射 　 中图分类号 ； 文献标识码 ： ／ Ｏ４３６．３ Ｐ４０１ Ａ 犱狅犻１０．３７８８犃犗犛２０１４３４．０３０１００４ 　 　　　 　 　　　 犚犲狊犲犪狉犮犺犪狀犱犛犻犿狌犾犪狋犻狅狀犃狀犪犾狊犻狊狅犳犃狋犿狅狊犺犲狉犻犮犘狅犾犪狉犻狕犪狋犻狅狀 狔 狆 犘狉狅犲狉狋犻犲狊狌狀犱犲狉犠犪狋犲狉犆犾狅狌犱犆狅狀犱犻狋犻狅狀 狆 １ ２ ３ ２ 犔犻狌犙犻 犆犺狌犑犻狀犽狌犻 犠犪狀 犑犻狀 犌狌犪狀犔犲 　 　 犵 犵　 １ ／ ， 犓犲 犔犪犫狅狉犪狋狅狉 狅狉犕犻犮狉狅犖犪狀狅犜犲犮犺狀狅犾狅 犪狀犱犛狊狋犲犿狅犔犻犪狅狀犻狀 犘