辐射简化算法计算11Km高度处和地面太阳辐射光谱

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1 辐射简化算法计算11Km高度处和地面太阳辐射光谱
姓名：程菲 学号：

2 辐射简化算法概况 当日光以天顶角θ入射到地面时，总光学厚度可以表示为：
它包含了空气分子散射、气溶胶粒子散射、臭氧和水汽吸收、以及氧和二氧化碳这些均匀混合气体分子的吸收所造成的光学厚度。

3 相对大气质量 m 相对大气质量是指日光自q角倾斜射入时与天顶入射时的光学厚度之比： 假设 为常数，即空气在光路上的组成不变，上式简化为：

4 相对大气质量m 常用的公式： 下面是比较简便的经验公式：

5 1、空气分子散射的光学厚度 空气分子散射的光学厚度为： 根据瑞利散射，空气分子的散射削弱系数为

6 1、空气分子散射的光学厚度 整层大气空气分子散射的垂直光学厚度为： 由于空气折射指数也与波长有关，所以上式可修正为：

7 2、气溶胶散射的光学厚度 气溶胶散射的光学厚度为： 根据荣格分布，导出计算米散射的整层大气垂直光学厚度的公式：

8 2、气溶胶散射的光学厚度 d为计算H高度上气溶胶数密度（个/cm3），由气溶胶的高度分布给出

9 3、臭氧吸收的光学厚度 臭氧吸收造成的整层大气光学厚度为： 式中 为臭氧总量（m）， 是臭氧的相对大气质量。

10 式中光学厚度是： Leckner分析了大量观测资料后指出，可以用一个广义的透过函数来描述水汽和其他均匀混合气体的选择吸收：
角标 是指某种均匀混合的气体， 是该种气体的吸收系数， 是该种气体的订正光学质量。对水汽， 的单位是g/cm3，对其他均匀混合气体是km。

11 4、水汽吸收的光学厚度 水汽分子的含量是指辐射传输路径上的总水汽含量，它用单位面积空气柱中所有水汽凝结成液态水时所具有的厚度表示。
水汽的订正光学质量： 水汽吸收所造成的整层大气光学厚度为：

12 5、均匀混合气体吸收的光学厚度 均匀混合气体是指氮、氧、二氧化碳等。氧在0.76mm附近有一个很强的吸收带，需要注意。均匀混合气体的订正光学质量为： 均匀混合气体的吸收所造成的整层大气光学厚度为：

13 水汽的吸收带主要在红外区，臭氧的最强的吸收在紫外区。

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16 天顶角不同时，地面与高空11Km处分光辐照度的比较。

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18 谢谢！