【摘要】：探測月壤厚度是探索月球的重要目標(biāo)之一,反演月壤厚度需要建立準(zhǔn)確的微波輻射亮度溫度模型。月球表面物理溫度分布是模型的關(guān)鍵參數(shù)。月球表面物理溫度是隨月球表面經(jīng)緯度、深度和時間變化的函數(shù)。 本文從熱傳導(dǎo)理論出發(fā),結(jié)合之前學(xué)者提出的多種計算月表溫度的物理模型,提出改進的求解月表溫度的熱傳導(dǎo)模型。隨后精確地推導(dǎo)和計算模型中的太陽輻照度、地球輻射和月球內(nèi)部熱流等各參數(shù),詳細(xì)地闡述了求解熱傳導(dǎo)方程數(shù)值計算的方法和過程,分析了熱導(dǎo)率、熱容、月壤密度等各參數(shù)對模型計算溫度所產(chǎn)生的誤差。通過與Apollo著陸地區(qū)實測結(jié)果及文獻(xiàn)中結(jié)果的比較,表明此模型的計算結(jié)果能夠較好地反映全月表溫度分布情況。 針對月表地形起伏會產(chǎn)生互相遮擋而影響太陽輻射,使月球表面溫度發(fā)生劇烈變化的情況,本文提出兩種利用月表地形起伏修正物理溫度的模型。最后結(jié)合實測的激光高度計數(shù)據(jù)進行了初步的溫度計算。結(jié)果表明:月表地形起伏會對月表物理溫度造成不可忽略的影響。
【圖文】：

圖 1.2 本文研究內(nèi)容及各部分關(guān)系圖內(nèi)容安排如下：簡要介紹了月壤正向輻射模型以及研究物理溫度的意義、國內(nèi)的方法及本論文的組織結(jié)構(gòu)。首先介紹了熱傳導(dǎo)理論基礎(chǔ)，結(jié)合熱傳導(dǎo)基礎(chǔ)理論介紹了月表和現(xiàn)狀。針對月表物理溫度提出一種改進的熱傳導(dǎo)模型。對該改進的模型和對影響該模型的參數(shù)進行了描述。然后詳細(xì)方程的方法，對于方程中的關(guān)鍵技術(shù)問題進行了闡述。最后給算的結(jié)果，，并與 Apollo 登陸點的實測數(shù)據(jù)進行比較，針對誤差提出了兩種利用月表地形修正月球表面物理溫度的方法，并對進行闡述。最后初步地利用這兩種方法進行計算，給出了計算總結(jié)了全文的研究結(jié)果，并指出進一步要開展的研究工作。

圖 3.1 太陽輻射及其太陽入射角示意圖月表的總?cè)照蛰椛鋸姸瓤捎孟率奖硎荆? )20 em em sesm2 2em emsinsinS R RER = (3.式中em ，sm 分別為地心黃道緯度和月心黃道緯度，S0為太陽常數(shù)，Rem，別為日月距離，日地距離。對于入射角有：i = α + β(3.而[ ]n d n d n dα = arccos sin sin + cos cos cos(ψ ψ)(3.( ) ( )1/ 22 22em em em moon emmoon 2moonem em se em em sesin sin cosarcsin sinsin sinR R RR RR R R R αβ α 2= + (3.其中moonR 為月球半徑，n ，nψ 分別為測量點的緯度與經(jīng)度，d ，dψ 分別道近日點的緯度與經(jīng)度。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：P184.5

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本文編號：2544705