[發明專利]一種模擬冰晶粒子的光散射特性的方法

有效

• 申請號: 201910711207.2
• 申請日: 2019-08-01
• 公開（公告）號: CN110455689B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 胡斯勒圖;偉樂斯;尚華哲;馬潤
• 申請（專利權）人: 中國科學院遙感與數字地球研究所
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02;G01N15/06;G01B11/06;G01N21/47
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 馬驥;南霆

1.一種模擬不同形狀冰晶粒子的光散射特性的方法，其特征在于，包括以下步驟：

構建冰晶粒子模型；

在冰晶粒子模型中隨機添加氣泡和/或雜質模型、調節氣泡和雜質模型的電導率及折射率；

所述添加氣泡和/或雜質模型，是將氣泡和雜質模型當做冰晶粒子，修改其電導率和折射率，所述氣泡模型的電導率和折射率設置為空氣的電導率和折射率，所述雜質模型的電導率設置為冰晶粒子模型電導率的2-5倍，折射率設置為0；

所述氣泡模型的位置在冰晶粒子內部；

所述雜質模型的位置在冰晶粒子內部和/或表面；

用幾何光學近似方法散射程序計算出散射向函數及散射矩陣；

所述幾何光學近似方法的參數為冰晶粒子模型參數，所述冰晶粒子模型參數包括：有效粒子半徑、尺度參數和長寬比例參數；

用RSTAR輻射傳輸模式計算衛星傳感器的吸收通道和非吸收通道輻射值，云光學厚度和冰云粒子有效半徑；

將吸收通道和非吸收通道的輻射值、云光學厚度、冰云粒子有效半徑、水云粒子有效半徑構建查找表；

用衛星觀測的輻射值通過查找表計算出云光學厚度和云粒子有效半徑。

2.根據權利要求1所述模擬不同形狀冰晶粒子的光散射特性的方法，其特征在于，所述不同形狀的冰晶粒子包含：實心柱狀粒子、板狀粒子、回轉體粒子、子彈玫瑰花粒子和球狀粒子。

3.根據權利要求1所述模擬不同形狀冰晶粒子的光散射特性的方法，其特征在于，所述氣泡和雜質模型的大小小于冰晶粒子。

4.根據權利要求1所述模擬不同形狀冰晶粒子的光散射特性的方法，其特征在于，所述氣泡和/或雜質模型的數目分別為隨機1-10個。

5.根據權利要求1所述模擬不同形狀冰晶粒子的光散射特性的方法，其特征在于，所述雜質視為正方體冰晶粒子。

6.根據權利要求1所述模擬不同形狀冰晶粒子的光散射特性的方法，其特征在于，所述尺度參數是在0.68μm的指定波長下，通過公式：

從0.1-1000μm的有效粒子半徑中取30個尺度參數，其中SZP是尺度參數，Re有效粒子半徑，λ為波長。

7.根據權利要求6所述模擬不同形狀冰晶粒子的光散射特性的方法，其特征在于，所述尺度參數為2，4，6，8，10，12，16，20，25，30，37.5，50，75，100，125，150，175，200，225，256.2，300，350，400，450，512.5，600，700，800，900，1000。