用于非均匀偏振平面大气中辐射传输分析的一种离散球谐方法
天体物理仪器与方法
2018-02-07 v1
摘要
我们发展了一种离散球谐方法,用于求解非均匀偏振平面大气中的辐射传输问题,该大气顶部受准直太阳光照射而底部反射辐射。该方法将 Stokes 向量与相矩阵均展开为广义球函数的有限级数,所得矢量辐射传输方程在一组极角方向上表达。因此,无需线性化与/或插值即可确定大气中任意极角方向与方位角处的辐射亮度偏振特征。问题的空间依赖性使用谱 Chebyshev 方法求解。对 Rayleigh 与 Mie 散射均预测了出射与透射辐射强度及偏振度。使用 36 个流的离散球谐方法预测结果与基准文献结果吻合良好。对于绝对值大于 0.1 的极角方向,所提方法与文献结果的最大偏差对 Rayleigh 与 Mie 散射分别小于 0.5% 与 0.9%。这些偏差在接近零的方向处对 Rayleigh 与 Mie 散射分别约为 3% 与 10%。
引用
@article{arxiv.1802.01631,
title = {A Discrete Spherical Harmonics Method for Radiative Transfer Analysis in Inhomogeneous Polarized Planar Atmosphere},
author = {Romuald Tapimo and Hervé Thierry Tagne Kamdem and David Yemele},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.01631},
year = {2018}
}
备注
26 pages, 3 figures, 2 tables