相函数论文_程晨,徐青山,朱琳

导读:本文包含了相函数论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:函数,气溶胶,参量,因子,偏振,不对称,光学。

相函数论文文献综述

程晨,徐青山,朱琳[1](2019)在《非球形气溶胶粒子散射相函数经验公式》一文中研究指出散射相函数是研究电磁波传输特性的重要参数,直接影响电磁波传输方程的简化程度和解的精度。基于电磁散射与辐射传输中的基本理论,对非球形粒子散射相函数的经验公式进行了研究。为了很好的模拟非球形粒子的后向散射峰值,提高辐射传输方程的简化程度和解的精度,提出了一种新的相函数经验公式。分析新的相函数对非球形粒子的适用性,以单个沙尘性气溶胶为例,计算了不同形状粒子的HenyeyGreenstein*相函数和新的相函数随角度的变化,并与T矩阵法的计算结果进行了对比,发现椭球形粒子的长短轴比和有限长圆柱形粒子的径长比大于0.5时,新的相函数在大角度后向散射部分与T矩阵法的吻合程度较高。考虑波长变化,对比了尺寸谱满足对数正态分布的四种气溶胶粒子的Henyey-Greenstein*相函数和新的相函数与T矩阵法的计算结果。研究表明,对于椭球形粒子和有限长圆柱形粒子,在大角度(大于90°)后向散射部分,除了0.694时的椭球形海洋性气溶胶,新的相函数均方根差较小的占100%,证明了新的相函数可以较好的模拟非球形粒子的后向散射特征。新的相函数对准确模拟辐射传输过程具有重要意义。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2019年01期)

李莉,李正强,伽丽丽,许华,Manfred,Wendisch[2](2018)在《基于多角度多光谱Stokes参数Q和U测量反演气溶胶偏振相函数》一文中研究指出偏振相函数是气溶胶重要的光学参数之一,它对气溶胶复折射指数、粒子尺度和形状都十分敏感。多角度多光谱偏振遥感可以有效获取气溶胶偏振相函数信息。新一代CIMEL太阳-天空偏振辐射计CE318-DP作为高精度地基气溶胶偏振遥感仪器已被引入全球气溶胶自动观测网AERONET(AErosol RObotic NETwork),并作为扩展多波长偏振测量的太阳-天空辐射计观测网SONET(Sun/sky-radiometer Observation NETwork)的主要仪器,已在不同类型气溶胶观测站点积累了多年的偏振数据。但目前偏振反演仅能利用线偏振度或偏振辐亮度。与线偏振度和偏振辐亮度相比,Stokes参数Q和U不仅包含天空光线偏振强度信息还包含偏振方向信息。利用CE318-DP多光谱多角度测量的天空光Stokes参数Q和U反演气溶胶偏振相函数的方法。针对CE318-DP标准主平面偏振观测模式PPP(Polarized Principal Plane)下Stokes参数U对气溶胶特性变化不敏感、信息难以利用的不足,测试了新的平纬圈偏振扫描模式ALMP(ALMucantar Polarization)获取Stokes参数Q和U,并成功应用于偏振相函数的反演。系统分析了340~1 640 nm多光谱通道上典型生物质燃烧型气溶胶和水溶性气溶胶的-P12/P11反演结果并测试了反演方法在晴朗和灰霾不同大气条件下的适用性。无论在主平面还是平纬圈观测几何下,反演结果在可见光和近红外通道上均与真实值具有较好的一致性。进一步讨论了模型中基于气溶胶参数初始值和大气气溶胶参数真实值计算的"大气单次散射/大气散射"的比值近似相等的假设条件在短波通道不能很好地满足是造成紫外波段反演结果偏差较大的原因之一。后续有待进一步提高反演模型在短波通道的适用性,为利用不同光谱通道上-P12/P11的变化特征改进气溶胶微物理参数反演奠定了基础。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2018年12期)

程晨,徐青山,朱琳[3](2017)在《非球形气溶胶粒子散射相函数经验公式研究》一文中研究指出1新提出的相函数经验公式Henyey-Greenstein*相函数和Henyey-Greenstein相函数既不能拟合非球形粒子散射的后向散射特征,也不能拟合相函数的振荡~([1,2])。为了能够很好的模拟非球形粒子的后向散射特征,对H-G相函数解析式与瑞利散射相函数解析式按照不对称因子进行修正。将新的相函数数表示成H-G相函数和瑞利相函数以及不对称因子的多项式的和,其中H-G相函数和瑞(本文来源于《第34届中国气象学会年会 S10 大气物理学与大气环境论文集》期刊2017-09-27)

王汝丹,乔艳青,罗雯倩,刘迎[4](2017)在《散射相函数的高阶光学参量研究》一文中研究指出漫反射光谱技术被广泛应用于无创测量生物组织光学性质。当光源与探测器很近时,仅仅依靠吸收系数μ_a和约化散射系数μ′_s不能准确描述光源附近光的传播状态。而二阶光学参量γ的引入改善了近光源光的传播状态的描述。本文将生物组织的散射等效成特定球形颗粒的散射,基于Mie散射理论,计算了与散射相函数p(θ)有关的单粒子和多分散系粒子的二阶光学参量γ,研究了γ随尺度参数α和相对折射率m的变化规律,描述了γ与组织结构参量之间的联系,并阐述了γ对粒子特征的表征能力。研究表明,参量γ对尺度参数α小于2的微粒尺寸的改变是敏感的,并呈二次函数关系,其系数与相对折射率呈线性关系;对于相对折射率和尺度参数都不相同的两个粒子,他们的各向异性因子g相同时,二阶光学参量γ却不同,粒子越大,γ表征粒子特征的能力越强。这对于无创探究组织微观形态具有深远的意义。(本文来源于《光散射学报》期刊2017年03期)

程晨,史泽林,崔生成,徐青山[5](2017)在《改进的单次散射相函数解析表达式》一文中研究指出单次散射相函数对电磁辐射传输模拟过程的准确性和计算效率有重要的影响.基于电磁散射与辐射传输中的基本理论,对单次散射相函数的解析表达式进行了研究,提出了一种新的单次散射相函数解析表达式.比较了单个粒子的Henyey-Greenstein相函数、Henyey-Greenstein*相函数与新的相函数随角度的分布,发现新的散射相函数提高了后向散射峰值,可以更合理地描述单个粒子的散射特性.按叁种气溶胶粒子谱分布模式计算了Henyey-Greenstein*相函数和新的相函数对应的数值结果,并与多分散系Mie散射相函数进行对比,发现新的相函数提高了与多分散系Mie散射相函数的符合程度.研究表明,对于大角度(大于90°)后向散射,新的相函数与Mie散射相函数均方根差较小的占73.3%,高于Henyey-Greenstein*相函数的26.7%,证明了新的相函数可以显着提高后向散射峰值.新的相函数对准确模拟辐射传输过程具有重要意义.(本文来源于《物理学报》期刊2017年18期)

张霖逸,颜鹏,毛节泰,张骁,田平[6](2017)在《气溶胶散射相函数的单站观测研究》一文中研究指出利用2014年夏季在河北饶阳开展的"华北区域光化学立体试验"观测得到气溶胶辐射特性,根据叁波长角散射浊度仪Aurora 4000测量获取的前向角散射系数(10°~90°)和后向散射系数,提出了一种基于浊度仪直接测量的气溶胶角散射系数和改进的HG相函数近似获取气溶胶散射相函数、不对称因子的拟合估算方法。分析了2014年6月16日—8月18日夏季观测试验期间河北饶阳地区大气气溶胶细粒子(PM_(2.5))在635 nm,525 nm,450 nm3个波段的不对称因子、相函数等的变化特征。结果表明:用改进的HG相函数近似能够较好地拟合河北饶阳实际观测的PM_(2.5)的气溶胶散射相函数。拟合得到河北饶阳地区观测期间干气溶胶细粒子在3个波段的平均不对称因子(g)分别为0.53±0.04(635 nm),0.57±0.05(525 nn)和0.57±0.07(450 nm)。(本文来源于《应用气象学报》期刊2017年04期)

马春阳,宋功发,赵军明,刘林华[7](2017)在《小球藻细胞群散射相函数的实验研究》一文中研究指出能源微藻的辐射特性参数是进行光生物反应器内局部光环境分析、微藻生长及产量预测所依赖的基础物性参数。本文使用自制光散射测量实验台对3种小球藻细胞的散射相函数进行了实验研究,并使用Henyey-Greenstein散射相函数对其进行了参数拟合以方便实际使用。研究表明:所研究的3种小球藻细胞的散射相函数随角度的变化趋势相同,具均有很强的前向散射特性,不对称因子约为0.99,Henyey-Greenstein散射相函数模型可以作为小球藻细胞真实散射相函数的一个很好的近似。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2017年05期)

卜敏,胡双双,陆伟,金卫凤,王亚伟[8](2017)在《有核细胞Mie相函数的计算与分析》一文中研究指出研究光在生物组织中的传输过程时需要更精确的散射相函数,这就需要研究细胞核对相函数的影响。基于几何散射逼近理论修正了单一分散系有核细胞的Mie相函数、不对称因子g和二阶参量γ;分析了有核细胞形态及光学参量对Mie相函数角分布和Airy峰数的影响;对g和γ随入射光波长、细胞尺寸、核质比和折射率的变化规律进行了数值模拟。结果表明:Mie相函数分布、Airy峰数、g和γ不仅与细胞的大小有关,而且与细胞核占比及折射率有关,不能忽略细胞内部光学结构的影响。与HG相函数相比,Mie相函数能够描述侧后向散射特征,更准确地计算g和γ,为研究细胞的免标记识别方法以及激光在生物组织中的传输特性提供了进一步的理论支持。(本文来源于《中国激光》期刊2017年08期)

王汝丹[9](2017)在《混浊介质的散射相函数相关参量γ的研究》一文中研究指出由于光的散射信号携带了微粒形态和结构的信息,因此散射参量可以用于描述微粒的细微变化和生物组织的结构差异。散射相函数描述了单个粒子的光散射角分布,与生物组织的形态及亚显微结构有关,因此研究与相函数相关的光学参量是十分必要的。各向异性因子g是目前普遍使用的与相函数有关的参量,但g通常是隐含在约化散射系数μs'中的。光源与探测器很近时,仅仅依靠吸收系数μa和约化散射系数μs'不能准确描述光源附近光的传播状态,而与散射相函数有关的光学参量γ的引入改善了近光源处光的传播状态的描述。本文将生物组织的散射近似成离散的球形颗粒的散射,运用Mie散射理论,计算了与散射相函数p(θ)有关的单粒子和多分散粒子系的各向异性因子g和二阶光学参量γ,研究了 γ随尺度参数α和相对折射率m的变化规律,并阐述了 γ对粒子特征的表征能力,建立了 γ与粒子尺度的最优回归模型。研究表明,参量γ对尺度参数α小于2的微粒尺寸的改变是敏感的,并呈二次函数关系,其系数与相对折射率呈线性关系,这为纳米级粒径测量技术的研究提供了新的思路。对于相对折射率m和尺度参数α都不相同的两个粒子,他们的各向异性因子g相同时,二阶光学参量γ却不同,粒子越大,γ表征粒子特征的能力越强。基于Mie散射理论,对颗粒直径服从对数正态分布的微粒群的二阶光学参量γ进行了计算分析,二阶光学参量不仅与微粒群的平均半径有关,还与形状参量σ有关;基于Mie散射理论,建立了生物组织的分形模型,通过Matlab编程计算了不同条件下的各向异性因子g和二阶光学参量γ,详细阐述了二阶光学参量γ的物理意义。论文中我们运用蒙特卡罗模拟了光在生物组织中的传播过程。在蒙特卡罗程序中,采用更符合实际生物组织的Mie散射相函数来描述光子的散射概率分布。并针对以往的漫反射半经验解析模型进行了重新分析,建立了与二阶光学参量γ有关的弱吸收光学模型。在此基础上根据漫反射率对生物组织的二阶光学参量γ进行了反演计算。(本文来源于《天津大学》期刊2017-05-01)

张霖逸[10](2017)在《河北饶阳测点气溶胶细粒子散射、吸收特性及散射相函数的观测研究》一文中研究指出气溶胶辐射特性是气溶胶辐射强迫研究中的重要参数,也是气溶胶辐射强迫估算中最大的不确定性来源之一。其中气溶胶散射相函数(不对称因子)反映了气溶胶对辐射散射的方向性,在辐射传输中有着特殊的重要性。多年来,有关气溶胶散射、吸收(消光)的观测研究已经开展了很多,然而对气溶胶散射相函数的直接观测研究还相对较少。本工作通过2014年6月16日至2014年8月18日在河北饶阳观测站点开展的综合观测试验,采用最新的商业化叁波段角散射浊度仪(Polar Nephelometer),观测获得了当地的大气气溶胶细粒子(PM_(2.5))的角散射系数,进一步得到细粒子的散射相函数和不对称因子特征,并对同期获得的散射,吸收特性进行了分析。观测期间,饶阳干气溶胶细粒子的平均散射系数在450 nm,525 nm,635 nm叁个波段分别为430.3±274.9 Mm~(-1)、403.8±274.7 Mm~(-1)和321.5±227.5Mm~(-1);525nm波长气溶胶细粒子的平均吸收系数为31±19 Mm~(-1),单次散射反照率为0.91±0.06,半球后向散射比0.13±0.03,Angstrom指数为1.00±0.36。反映了饶阳气溶胶细粒子具有较强的光散射性。饶阳测点污染的发生常伴有偏南方向的气流控制,颗粒物污染受到地面风和光化学过程的影响,不同风向条件下气溶胶光学性质的差异很大。根据多波长角散射浊度仪Aurora 4000(Polar Nephelometer,ECOTech,Australia)测量获取的前向角散射系数(10°~90°)和后向散射系数,提出了一种基于浊度仪直接测量的气溶胶角散射系数和改进的HG相函数近似获取气溶胶散射相函数、不对称因子的拟合估算方法。估算结果表明,用改进的HG相函数近似能够较好的拟合河北饶阳实际观测的气溶胶细粒子(PM_(2.5))的散射相函数,由此得到的前向(15-20度)散射相函数数值和半球后向散射比与通过角散射浊度仪直接测量得到的结果有很好的一致性。拟合得到河北饶阳测点观测期间干气溶胶细粒子在叁个波长的平均不对称因子(g)分别为0.53±0.04(635nm)、0.57±0.05(525nm),和0.57±0.07(450nm)。对比观测期间两个污染和清洁过程,干气溶胶细粒子的散射相函数和不对称因子(g)在污染情况下明显高于相对清洁情况,表明饶阳地区污染情况下细粒子的平均粒径相比于清洁情况更大。利用多波长角散射浊度仪测量计算得到的气溶胶相函数和半球后向散射比的观测结果,结合同期膜采样气溶胶化学成分分析得到的平均复折射指数,对膜采样期间粒子谱分布进行拟合反演,并通过PM_1/PM_(2.5)膜称重的比值与利用拟合得到的粒子谱计算的PM_1/PM_(2.5)比值进行对比验证。结果表明,膜称重PM_1/PM_(2.5)的比值与利用拟合得到的粒子谱计算的结果具有较好的一致性,表明利用角散射浊度仪的测量结果反演细粒子的粒子谱分布有较好的效果。在此基础上,进一步采用拟合反演的粒子谱计算气溶胶细粒子的不对称因子。并且讨论分析了利用粒子谱计算和利用改进的HG相函数计算时,其误差函数算法中分别进行了对观测得到的相函数数据进行取对数处理和不取对数处理的试验。发现采用先拟合细粒子的谱分布,进而计算气溶胶细粒子的不对称因子的方法,能够得到数值上更稳定的不对称因子。(本文来源于《中国气象科学研究院》期刊2017-05-01)

相函数论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

偏振相函数是气溶胶重要的光学参数之一,它对气溶胶复折射指数、粒子尺度和形状都十分敏感。多角度多光谱偏振遥感可以有效获取气溶胶偏振相函数信息。新一代CIMEL太阳-天空偏振辐射计CE318-DP作为高精度地基气溶胶偏振遥感仪器已被引入全球气溶胶自动观测网AERONET(AErosol RObotic NETwork),并作为扩展多波长偏振测量的太阳-天空辐射计观测网SONET(Sun/sky-radiometer Observation NETwork)的主要仪器,已在不同类型气溶胶观测站点积累了多年的偏振数据。但目前偏振反演仅能利用线偏振度或偏振辐亮度。与线偏振度和偏振辐亮度相比,Stokes参数Q和U不仅包含天空光线偏振强度信息还包含偏振方向信息。利用CE318-DP多光谱多角度测量的天空光Stokes参数Q和U反演气溶胶偏振相函数的方法。针对CE318-DP标准主平面偏振观测模式PPP(Polarized Principal Plane)下Stokes参数U对气溶胶特性变化不敏感、信息难以利用的不足,测试了新的平纬圈偏振扫描模式ALMP(ALMucantar Polarization)获取Stokes参数Q和U,并成功应用于偏振相函数的反演。系统分析了340~1 640 nm多光谱通道上典型生物质燃烧型气溶胶和水溶性气溶胶的-P12/P11反演结果并测试了反演方法在晴朗和灰霾不同大气条件下的适用性。无论在主平面还是平纬圈观测几何下,反演结果在可见光和近红外通道上均与真实值具有较好的一致性。进一步讨论了模型中基于气溶胶参数初始值和大气气溶胶参数真实值计算的"大气单次散射/大气散射"的比值近似相等的假设条件在短波通道不能很好地满足是造成紫外波段反演结果偏差较大的原因之一。后续有待进一步提高反演模型在短波通道的适用性,为利用不同光谱通道上-P12/P11的变化特征改进气溶胶微物理参数反演奠定了基础。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

相函数论文参考文献

[1].程晨,徐青山,朱琳.非球形气溶胶粒子散射相函数经验公式[J].光谱学与光谱分析.2019

[2].李莉,李正强,伽丽丽,许华,Manfred,Wendisch.基于多角度多光谱Stokes参数Q和U测量反演气溶胶偏振相函数[J].光谱学与光谱分析.2018

[3].程晨,徐青山,朱琳.非球形气溶胶粒子散射相函数经验公式研究[C].第34届中国气象学会年会S10大气物理学与大气环境论文集.2017

[4].王汝丹,乔艳青,罗雯倩,刘迎.散射相函数的高阶光学参量研究[J].光散射学报.2017

[5].程晨,史泽林,崔生成,徐青山.改进的单次散射相函数解析表达式[J].物理学报.2017

[6].张霖逸,颜鹏,毛节泰,张骁,田平.气溶胶散射相函数的单站观测研究[J].应用气象学报.2017

[7].马春阳,宋功发,赵军明,刘林华.小球藻细胞群散射相函数的实验研究[J].工程热物理学报.2017

[8].卜敏,胡双双,陆伟,金卫凤,王亚伟.有核细胞Mie相函数的计算与分析[J].中国激光.2017

[9].王汝丹.混浊介质的散射相函数相关参量γ的研究[D].天津大学.2017

[10].张霖逸.河北饶阳测点气溶胶细粒子散射、吸收特性及散射相函数的观测研究[D].中国气象科学研究院.2017

论文知识图

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