光散射学报, 2007, 19 (3): 283, 网络出版: 2008-02-18
多次散射辐射传输计算中的相函数处理
The Treatment of Scattering Phase Function in the Multi-Scattering Radiative Transfer Calculation
摘要
在实际大气中,分子和粒子不仅遭受单次散射,还遭受多次散射.本文首先计算了多次散射在总散射量中的贡献.结果表明当光学厚度大于0.1时,多次散射在总散射量中的贡献将超过10%,因此必须考虑多次散射的作用.在多次散射辐射传输计算时,一般需把散射相函数展开为勒让德(Legendre)函数的多项式.有些介质如云或气溶胶粒子,散射相函数前向非常尖锐.展开的Legendre多项式需数百项甚至上千项才能收敛,而计算时间与展开项数的3次方成正比.本文介绍了在辐射传输计算时对尖锐相函数的δ-M和δ-fit处理方法,比较了两种方法的计算结果.当计算用的流数相同时,δ-fit方法的计算结果比δ-M方法的计算结果要精确得多;当计算结果精确度相同时,δ-fit方法的流数比δ-M方法的流数少得多,运算速度也快很多.δ-fit方法是目前处理散射相函数的理想方法,可以大大提高计算的精度以及缩减运算时间.
Abstract
陈秀红, 刘强, 魏合理. 多次散射辐射传输计算中的相函数处理[J]. 光散射学报, 2007, 19(3): 283. 陈秀红, 刘强, 魏合理. The Treatment of Scattering Phase Function in the Multi-Scattering Radiative Transfer Calculation[J]. The Journal of Light Scattering, 2007, 19(3): 283.