对“用离散坐标法检验LOWTRAN的辐射传输计算”一文的更正

对“用离散坐标法检验ＬＯＷＴＲＡＮ的辐射传输计算”一文的更正吴北婴（中国科学院大气物理研究所，北京１０００２９）经再次计算验证后，发现本人１９９４年在大气科学第１８卷第２期２５２—２５６页发表的“用离散坐标法检验ＬＯＷＴＲＡＮ的辐射传输计算”一文中有...     

紫外辐射传输模式计算与实际测量的比较

利用改进的离散坐标法紫外辐射传输模式,应用各种可测得的实际大气物理参数,模拟了1993年7月24日德国加尔米希-帕特科琛（Garmisch-Partenkirchen,47.47oN, 11.07oE）地面紫外辐射的全天分布,并与1993年秋天第三次欧洲紫外辐射光谱仪比对活动期间通过了严格绝对标定的奥地利英斯布鲁克（Innsbruck）大学的紫外光谱仪的实际观测资料进行了比较,进行了余弦响应订正后,计算与测量的绝对值差别很小,最大误差对地面UVB通量（280～320 nm）是0.07 W/m2（正午的通量为3.2 W/m2）。对UVA（320～400 nm）最大误差是2.6 W/m2（正午通量为54 W/m2）。计算与测量的平均偏差为5%～13%,这表明,地面紫外辐射水平也可以利用其他大气观测资料通过模式计算间接得到。     

用云和辐射传输模式研究对流性降水云微物理及辐射特性

利用中国气象科学研究院的三维对流云模式模拟了 1 998年发生在我国武汉地区的特大暴雨过程中的对流云。在模拟云的成熟阶段 ,模拟结果和地面最大降水量实况及热带测雨卫星TRMM (TropicalRainfallMeasureMission)的降水雷达PR(Pre cipitationRadar)的零度层高度和降水粒子达到的高度较接近。将该云物理模式的输出结果输入到Liu的三维辐射模式的输入场 ,模拟了以TRMM的微波成像仪TMI(TRMMMicrowaveImager)的扫描角为入射角 ,频率为 85 5GHz和 37 0GHz的星载微波辐射仪接受到的亮温 ,模拟的结果表明云中各微物理量的分布对上行微波辐射的影响较大。     

一个三维Monte-Carlo地气耦合辐射传输模式

建立了一个可靠和较高计算效率的三维Monte-Carlo地气耦合辐射传输模式(3DMC).该模式在光子释放和定位、地气耦合、辐射率高分辨模拟计算和计算效率等方面有所发展.     

大气短波辐射传输研究中的辐射函数

研究大气短波辐射传输问题时,必需考虑多次散射,在计算各次散射光的递推方程中存在一个对光学厚度的特殊积分.为此,本文定义了“辐射函数”,并研究了它的数学性质,从而使得平面平行大气中散射光的逐次计算既准确又简便.     

两种计算长波辐射传输的近似方法

在二流近似的基础上,提出了两种计算晴空大气中长波辐射传输的方法,整个长波辐射区域被分成两个宽的光谱带,它们分别对相应的宽带光学厚度和发射率作参数化处理。这两种方法,所需的计算时间很少,但有相当好的精度,因而适于在大气环流模式中进行辐射传输的计算。     

陆面模拟中植被辐射传输参数化方案研究

在冠层二流辐射传输模式基础上新发展了一个描述太阳短波辐射在植被中传输的冠层四流辐射传输模式.冠层四流辐射传输模式是在大气辐射传输理论的基础上得到一组描述短波辐射在植被中传输过程的冠层辐射传输基本方程,引进大气中求解辐射传输方程的四流近似解法,并求得冠层四流辐射传输方程的解析解.方程中各项参量能够反映叶子或冠层特殊的几何和光学特征.冠层向上、向下辐射通量取决于冠层散射相函数、叶子在入射光方向投影面积、单个叶子反射率和透射率、叶面积指数以及直射光入射太阳高度角等.四流模式计算叶子水平倾角时对太阳短波辐射的反照率,与二流模式结果比较可以验证模式的理论推导和建模都是正确的:计算结果的比较,表明四流模式在水平叶角分布时计算的冠层反照率与二流模式结果一致,同时直射光从任何太阳高度角入射的冠层反照率结果也一致,从而证明发展的冠层四流辐射传输模式是成功的.模拟试验中将两种模型同时耦合到同一个陆面过程模式中进行比较试验,结果表明,冠层四流辐射传输模式能够得到更精确的植被反照率,从而使得陆面模式计算的地表吸收的净太阳辐射通量更接近于观测值.     

平面平行大气中偏振辐射传输的数值计算

利用离散纵坐标(DISORT)法的基本原理,开发了平面平行大气中偏振辐射传输的数值计算模型,并利用解析插值原理实现了对任意天顶方向散射斯托克斯参量的求解.为检验计算模型的可靠性,分别针对分子和气溶胶散射大气进行了数值模拟,并与Coulson等1960年、Garcia等1989年的计算结果进行了比较.结果表明,模型计算结...     

SBDART辐射传输模式及其在飞机潜在积冰区反演中的应用

SBDART(平面平行辐射传输模式)是近年来国际上比较流行的一种计算辐射传输的模式，该模式旨在解决在卫星遥感和大气辐射能量平衡研究中遇到的各种辐射传输问题。它是基于大量经过仔细筛选的物理模式而建立起来的辐射传输模式，并且在实践中发展完善。文章详细介绍了SBDART模式的功能和结构，并利用SBDART模式结合卫星资料反演出云的光学厚度、有效粒子半径及消光系数，实现了对飞机积冰区域的有效识别。     

辐射传输模式中地表参数对大气长波辐射的影响

本文利用Liou-Ou一维宽带辐射传输模式，对地表热力参数取值部分作了改进，使用模式大气和青藏高原实测资料对下垫面温度与地表空气温度两者不能合二为一的问题进行了分析，同时还讨论了下垫面温度的日变化对大气长波辐射通量日变化的影响及地表比辐射率的变化对大气长波辐射通量计算结果的修正作用。     

利用多模传输理论求解块状云的辐射特征

实际云层在水平与垂直方向都是不均匀的,但为了便于计算,绝大多数关于云辐射的理论模式,都采用平面平行模式.到目前为止,解决三维空间辐射传输问题的方法仍然不多.一般采用统计方法和二流近似法,但这两种方法分别在计算机时和计算精度上受到限制.作者在三维多模传输理论与辐射传输计算程序软件包--DISORT的基础上,发展出计算三维孤立云块多次散射过程的一套程序(MM-DISORT),并由此初步探讨了云块的三维立体结构对云的短波吸收的影响.     

All-Sky Direct Radiative Effects of Urban Aerosols in Beijing and Shanghai,China

Aerosol particles can directly alter the radiation balance by scattering and absorbing incident solar radiation, thus decreasing the amount of light reaching the surface and increasing the fraction of diffuse radiation—the so-called ‘aerosol direct radiative effect'. Using the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer aerosol products, the aerosol direct radiative effects under all-sky conditions in Beijing and Shanghai in 2007 were explored in this study. The total shortwave radiation was calculated using the Fu-Liou radiative transfer model, with the influence of clouds taken into account through sunshine-duration data, and the diffuse radiation was calculated with radiation decomposition models. Good correlation between measured and calculated total radiation was obtained at both cities, with an R greater than 0.9, and thus this calculation method was adopted to derive aerosol direct radiative effects. The presence of aerosols caused the mean total and diffuse solar radiation reaching the surface to change by-19.9% and +27.4% in Beijing, respectively, and by-18.4% and +6.5% in Shanghai. It was also found that, despite the strong negative correlation between aerosol optical depth and total radiation change, the diffuse radiation changes were determined predominantly by clouds. The effects of such changes induced by aerosols on plant productivity should be further studied.     

卫星对地观测中大气与地表辐射贡献的参数化

卫星对地观测定量遥感地表与大气特性是当前地球科学与应用研究的关键手段之一。在定量遥感中区分大气和地表在地-气系统对空间散射辐射中各自的贡献与作用是关键的一步。这一问题的核心是基于辐射传输方程的数值计算建立起适合应用于遥感反演中分离大气与地表贡献的参数化表达式。本文对特定的气溶胶气候类型和可见/近红外波段建立起定量的表达形式,并对表达式的物理含义和拟合精度进行了分析。最后讨论了其应用的可行性和进一步的工作。     

三维辐射传输模式分析非均匀云对天空辐射场影响

为了解非均匀分立云体分布状况下的天空辐射场与无云晴空辐射场的差异, 本文借助一个三维辐射传输数值模式SHDOM模拟了离散云块分布条件下的天空辐射场分布, 重点分析不同云况分布情况下“非云”大气的辐射分布特征, 并将该区域与无云晴空大气辐射场的相同区域进行了比对。工作主要从辐亮度以及450 nm/650 nm的辐射比两参数入手进行讨论。研究发现, 相对无云晴空大气, 云的存在会对周围“非云”大气散射辐射产生影响, 影响程度与云量、云及气溶胶光学厚度等参数相关。数值模拟结果表明, 在云量不太大的条件下, 无云视场空间的大部分辐射值与无云晴空相比变化很小, 集中在±2％之间。这一结果表明, 已有的一维均匀大气辐射传输模式运算结果所得云与非云相元的判据基本适用于非均匀分布的有云大气。另一方面, 模拟结果表明我们也完全可以利用非均匀有云大气中的无云视场观测结果进行大气气溶胶等晴空大气光学特征的探测研究。     

地球大气透过率及辐射率计算

文章介绍了一种比较简单实用的地球大气的光谱透过率和到达大气层顶的红外辐射率的计算模型,光谱波长从4 μm到∞ μm,吸收气体H2O、CO2、O3的吸收计算采用Elsasser带模式及其经验参数,H2O的连续吸收公式是美国LOWTRAN-6计算程序的水汽连续吸收经验公式。透过率的计算结果与LOWTRAN计算结果相一致。以这种透过率简化模型为基础,建立了辐射传递正演计算模型,开发了相应软件,并用于卫星遥感射出长波辐射的资料处理中,取得了良好结果。     

平流层温度调整后的辐射强迫的简化计算

采用石广玉[1] 一维辐射对流模式对温室气体浓度变化引起的平流层温度调整后的辐射强迫(ARF)进行了计算。参考文献 [1]的瞬时辐射强迫 (IRF)计算的简化公式的形式 ,将ARF的计算结果表示成简单的经验公式。与使用一维辐射对流模式计算得出的ARF结果的比较表明 ,简化计算公式可以达到很高的精度。     

陆面过程模式中植被冠层短波辐射传输参数化方案研究进展

阐述植被冠层内短波辐射传输模式研究在陆面过程及陆气相互研究中的重要性,全面地回顾有关冠层短波辐射传输模式的研究进展,结合目前在陆面过程领域具有代表性的冠层短波辐射传输模式,指出当前在这一领域研究中存在并有待于解决的问题,探讨了未来的发展趋势.     

Modeling Study of the Global Distribution of Radiative Forcing by Dust Aerosol

To quantitatively understand the dust aerosol effects on climate change,we calculated the global distribution of direct radiative forcing due to dust aerosol under clear and cloudy skies in both winter and summer,by using an improved radiative transfer model and the global distribution of dust mass concentration given by GADS (Global Aerosol Data Set).The results show that the global means of the solar forcing due to dust aerosol at the tropopause for winter and summer are –0.48 and –0.50 W m-2 ,respectivel...