【摘要】：本文針對(duì)MODTRAN5輻射傳輸模式的研究及應(yīng)用較詳細(xì)地介紹了最新MODTRAN5輻射傳輸模式的算法原理。通過與精確的逐線積分法(LBLRTM)的比較,分析了MODTRAN5的氣體分子吸收帶以及紅外窗區(qū)波段在不同傳輸路徑條件下的大氣透過率的計(jì)算精度,并分析其誤差的產(chǎn)生原因,有望為大氣遙感、大氣修正、氣體濃度監(jiān)測(cè)和反演等應(yīng)用在探測(cè)波段選擇、優(yōu)化設(shè)計(jì)等方面提供基礎(chǔ)和依據(jù),論文主要結(jié)論如下：1.介紹了MODTRAN5分子吸收算法的發(fā)展過程及算法原理。2.與精確的逐線積分法的計(jì)算結(jié)果的比較表明：MODTRAN5模擬的大氣透過率和LBLRTM的計(jì)算結(jié)果大部分吻合,只有在二氧化碳重要的吸收帶出現(xiàn)了較大的偏差。另外,在臭氧9.6μm帶,均方根誤差也較大。對(duì)于二氧化碳吸收帶,在強(qiáng)吸收處的偏差會(huì)較大,而吸收帶較弱處的偏差較小,原因可能是兩者對(duì)譜線處理方法不同所導(dǎo)致的。MODTRAN5是對(duì)光譜間隔內(nèi)的統(tǒng)計(jì)的平均等效譜線的Voigt線型積分,若譜線不止一條,各條譜線被看作是隨機(jī)分布。由于函數(shù)的凹凸性質(zhì),在進(jìn)行平滑處理和平均等效時(shí),對(duì)于強(qiáng)吸收帶,曲線變化陡峭,進(jìn)行統(tǒng)計(jì)等效時(shí)有可能產(chǎn)生誤差,這在強(qiáng)吸收處的表現(xiàn)較為明顯。3.利用MODTRAN5模式模擬計(jì)算并將結(jié)果與實(shí)測(cè)進(jìn)行對(duì)比分析。包括用MODTRAN5計(jì)算的大氣背景光譜輻射分別與機(jī)載HlS測(cè)量的大氣向上輻射光譜和地面FTIR測(cè)量的大氣向下輻射光譜比較。結(jié)果表明MODTRAN5輻射傳輸模式在一般大氣條件下的計(jì)算精度可靠,并分析了出現(xiàn)偏差的原因。4.利用MODTRAN5計(jì)算我國(guó)不同地域的大氣背景輻謝譜和太陽(yáng)直射輻射光譜,為我國(guó)紅外太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的站址選址提供指導(dǎo)依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P409;P422

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本文編號(hào)：2634351