光波在云层中的传输特性研究

摘要

云层的传输特性主要由透射率和偏振特性两部分组成。太阳光经过云层传输,一方面太阳光的辐射能量会衰减;另一方面其自身携带的偏振信息也会发生改变。该文采用蒙特卡罗方法模拟仿真了太阳光在云层中的散射过程,得到了水云和冰云在1.5μm、2.5μm、3.3μm波长入射光下的传输模型,并在此基础上分析研究了不同云层的传输特性。结果表明在同种波段下,水云对太阳光的衰减作用明显要高于冰云,并且在λ=3.3μm时,衰减最大;而对于云层偏振特性的研究发现在同种入射光波段下,冰云的消偏作用要明显高于水云,并且随着入射光波长的增加,云的消偏作用也越来越明显,在λ=1.5μm和λ=2.5μm时,变化较小,但在λ=3.3μm时变化较大。