用于高分辨率云大气三维辐射传输的路径追踪蒙特卡洛库
计算物理
2019-08-07 v2
摘要
云与辐射的相互作用是数值预测未来天气与气候以及从遥感观测反演大气状态诸多困难的根源。与这些相互作用、特别是三维相互作用相关的广泛问题，促使了能够计算各类辐射度量（从单色、局地与方向性可观测量到积分能量量）的精确辐射工具的发展。作为这一学界努力的延续，我们在此提出一个供蒙特卡洛算法通用开源库。该库致力于加速复杂数据（典型如高分辨率大域地面与云）中的路径追踪。库中所嵌入的主要算法进展涉及加速零碰撞（最大截面）算法中异质场路径追踪的层次网格的构建与遍历。我们表明，借助这些层次网格，计算时间对体数据的细化仅具弱敏感性。该库用一个生成云辐射率合成图像的渲染算法测试。另给出两个示例作为说明，分别用于分析云下太阳辐照传输及其对光学参数的敏感性，以及评估云的三维辐射效应参数化。
引用
@article{arxiv.1902.01137,
title = {Path-tracing Monte Carlo Library for 3D Radiative Transfer in Highly Resolved Cloudy Atmospheres},
author = {Najda Villefranque and Fleur Couvreux and Richard Fournier and Stéphane Blanco and Céline Cornet and Vincent Eymet and Vincent Forest and Jean-Marc Tregan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.01137},
year = {2019}
}
备注
Submitted to JAMES, revised and submitted again (this is v2)