由 MSL 工程相机天空辐射亮度测量表征的火星尘埃气溶胶相函数
地球与行星天体物理
2019-05-06 v1
摘要
尘埃是火星大气变异的主要驱动因素。确定火星尘埃气溶胶性质对于辐射建模和计算其天气强迫具有重要意义。特别是，中等和大散射角下的光散射行为能够提供关于悬浮尘埃粒子形状的宝贵信息。本文利用 Mars Science Laboratory 工程相机（Navcam 和 Hazcam）观测到的天空亮度角分布，来表征大气尘埃单次散射相函数并约束粒子形状。我们实现了一种基于迭代辐射传输的反演方法，以确定最能再现太阳等高圈平面中观测到的天空辐射亮度作为散射角函数的气溶胶建模参数。本研究中用于反演尘埃辐射性质的气溶胶模型包括：解析式三项 Double Henyey-Greenstein 相函数、具有不同径长比圆柱粒子的 T-matrix 计算以及几种火星尘埃类似物样品实验室测量的实验相函数。本研究结果返回的平均 DHG 相函数参数值与 Wolff et al. (2009) 一致。尽管在低不透明度远日点季节（前向散射值较低，后向区域存在峰值）与年内其余时间相比观察到了差异，但未得出季节性行为或年际变异性的明确证据。T-matrix 计算的圆柱粒子获得的平均 D/L 径长比为 0.70±0.20 和 1.90±0.20，最佳拟合的火星尘埃类似物对应于玄武岩样品。
引用
@article{arxiv.1905.01074,
title = {Characterisation of Martian dust aerosol phase function from sky radiance measurements by MSL engineering cameras},
author = {H. Chen-Chen and S. Perez-Hoyos and A. Sanchez-Lavega},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.01074},
year = {2019}
}