黑碳团簇及具有包覆水层混合粒子的光学特性计算大气光学与海洋光学
1 南京理工大学计算机科学与工程学院
2 信阳职业技术学院数学与计算机学院
3 中国科学院遥感与数字地球研究所
4 河南大学计算机与信息工程学院
本文基于扩散限制凝聚模型仿真生成了黑碳团簇粒子和具备核-壳结构的混合态粒子(核为黑碳团簇,壳为包覆水层)两种复杂黑碳粒子,以及黑碳团簇粒子的老化过程,并利用团簇T矩阵方法计算并研究了形体结构等影响因子对两种粒子在550nm波长处光学特性的影响。分析表明,新生黑碳团簇粒子其光学特性参数与等体积球形黑碳粒子之间的差异最大,当分形维数Df=1.8时, Csca和SSA的相对偏差分别达到61.58%和49.44%,随着黑碳团簇粒子的老化,其差异逐渐减小。对于混合态粒子,忽略黑碳核的团簇结构会导致前向散射强度、F34/F11、Cext、Csca、SSA和g被低估,以及后向散射强度、-F12/F11、F33/F11、F44/F11和Cabs被高估;包覆水层厚度的增加会加剧混合态粒子散射矩阵中元素随散射角的震荡程度,且因忽略黑碳核或球形黑碳核假设所引起的光学特性参数相对偏差呈逐渐减小趋势。该工作有助于进一步减小黑碳气溶胶辐射强迫估算误差。
徐澍, 白连红, 范萌, 葛强. 黑碳团簇及具有包覆水层混合粒子的光学特性计算[J]. 光学学报, 2017, 37(2): 2.
DOI:10.3788/aos201737.02大气光学与海洋光学02