1 中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气光学重点实验室 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
利用战略高空辐亮度代码(Strategic high-altitude radiance code, SHARC) 和通用大气辐射传输代码 (Combined atmospheric radiative transfer, CART) 模拟分析中高层大气临边红外辐射的算法适用范围。 通过模拟结果的对比,初步验证了CART临边模式的有效性。模拟结果表明,在主要的红外波段上,至少45 km以 下的平流层区域内临边红外辐亮度的计算都可以采取局域热力学平衡模式(Local thermodynamics equilibrium, LTE);不同的红外波段在不同的大气条件下,需要采用非局域热力学平衡模式 (Non-local thermodynamics equilibrium, non-LTE)的高度不同,其中15 μm波段在至少80 km的切点 高度以下都可以使用LTE模式模拟,但是对于CO2 4.3 μm带主导的3～5 μm波段和O3 9.6 μm带 主导的8～12 μm波段,在中间层的多数区域内就必须采用non-LTE模式。
大气光学 中高层大气 红外辐射 局域热平衡 非局域热平衡 atmospheric optics middle and upper atmosphere infrared radiation local thermodynamics equilibrium non-local thermodynamics equilibrium 大气与环境光学学报
2019, 14(5): 337
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所 中国科学院大气成分与光学重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学研究生院 科学岛分院, 安徽 合肥 230026
3 北京环境特性研究所 光学辐射重点实验室, 北京 100854
对临近空间目标的空基/星载红外探测中的目标背景临边对比度问题进行物理建模, 详细阐述对比度的定义和模型中的高层大气辐射问题.利用适于模拟高层大气辐射的非局域热平衡模式, 结合探测器噪声假定, 计算理想黑体目标的临边对比度并分析高层大气辐射特性对对比度的影响.模拟结果表明, 在评估目标探测可行性时必须考虑探测器噪声的影响;在高层大气临边路径下水汽波段比大气窗区的可探测性更好, 而目标本征辐射与大气临边吸收和背景辐射间的关系导致了对比度复杂的变化特征.
大气光学 红外辐射 非局域热平衡 临近空间 临边对比度 atmospheric optics infrared radiation non-local thermodynamics equilibrium near-space limb contrast
