为了解气溶胶空间非均匀性对近红外辐射传输过程的影响, 构造了典型非均匀气溶胶场, 采用辐射传输模式球谐离散坐标法(SHDOM)模拟了对应情形下的漫射光强、偏振特性以及辐射通量密度, 定量分析了将非均匀气溶胶场等效为均匀场造成的模拟误差。研究结果表明, 气溶胶非均匀场对辐射传输过程影响显著, 且它对漫射光偏振辐亮度的影响大于它对辐亮度的影响, 其中气溶胶空间非均匀性造成的辐亮度及偏振辐亮度模拟误差分别可达9.8%和80%。气溶胶水平非均匀性主要影响漫射光辐亮度及偏振辐亮度模拟误差的空间分布特征, 垂直不均匀性基本不改变漫射光模拟误差的空间分布特征, 但它对辐射传输过程的影响明显大于水平不均匀性。随着气溶胶浓度的增加, 气溶胶非均匀性造成的模拟误差整体降低。从量级上, 气溶胶空间非均匀性对辐射通量密度的影响明显弱于漫射光辐亮度和偏振辐亮度, 多数情形下, 其模拟误差小于5%, 且该误差随高度的变化呈特定分布特征。可为平面平行大气辐射传输模式适用范围的确定, 气溶胶空间非均匀性导致的遥感误差的评估提供一定参考。

介绍了libRadtran辐射传输模式中对水云和冰云辐射特征(单次散射反照率、体消光系数和不对称因子)的参数 化方案,利用该模式对水云和冰云在0.65 m、1.64 m和2.13 m的反射率进行了模拟计算,并将计算结果与SBDART的模拟结果进行了比较。结果表明,在相同条件下,水 云的libRadtran的参数化计算结果要比SBDART米散射的计算结果要小,二者在可见光区域符合的较好,在近红外区 域相差较大；不同形状冰晶的参数化模拟计算结果要比SBDART球形米散射的计算结果更为详细和准确,libRadtran在考虑 冰晶形状时的辐射传输计算要比SBDART有优势。在云微物理参数反演需要预先计算的冰云辐射查找表可 以用libRadtran代替目前广泛使用的SBDART辐射传输模式。

浒苔分布的大范围遥感监测是应对浒苔灾害的迫切要求。 对于海面漂浮浒苔, 已基本实现了有效的光学遥感监测。 针对水下悬浮浒苔情形, 开展了海面光谱响应的辐射传输模拟研究, 分析了海面光谱随浒苔厚度、 悬浮深度、 水体浑浊度以及环境条件的变化规律。 研究发现： 随浒苔悬浮深度、 水体浑浊度的增加以及浒苔厚度的减小, 海面光谱所包含的浒苔信息减弱, 海水颜色(光谱主波长和纯度)也随之发生变化； 水气界面粗糙度、 云覆盖程度以及太阳天顶角等环境因素的影响可忽略； 可引起海面光谱变化的浒苔最大悬浮深度, 在黄海清洁水体中约为30 m, 在浑浊水体中约为1 m。