利用HITRAN资料研究沙尘气溶胶和云滴粒子的红外特性

摘要

沙尘气溶胶可长距离输送到海洋上空,给海洋上空云雾识别带来了一定的困难。沙尘云由沙尘气溶胶组成,云雾是由许多水滴和冰晶粒子组成,研究利用HITRAN2008资料提供的气溶胶粒子复折射指数,计算分析了满足正态对数分布的沙尘、水滴和冰品三种气溶胶粒子在不同等效粒子半径下,红外波段4-40μm的消光效率,单次散射反照率和不对称因子。结果表明,Mie散射理论结合对数正态分布能够描述红外波段的气溶胶特性,符合气溶胶的物理属性;沙尘气溶胶、水滴和冰晶粒子在红外波段具有明显的辐射特性差异,云滴粒子比沙尘粒子更能吸收的红外长波,沙尘气溶胶在10.12μm波段的消光系数随波长逐渐减少,这为利用红外辐射监测识别、区分沙尘和云系提供了理论依据和可能;散射特征参数消光系数、单次散射反照率和不对称因子是波长和粒子等效粒子半径的函数,消光系数和不对称因子是随粒子等效半径增大而增大：沙尘气溶胶单次散射反照率在等效半径小于2μm变化显著。可利用此特征为遥感反演气溶胶特征、监测提供了可能。