大气辐射传输典型模型随着对气候变化、环境监测、大气遥感等领域研究的深入,大气辐射传输研究的重要性日益凸显,往往需要进行辐射传输模拟,计算大气透过率、光谱辐亮度等参数,进行部分气象要素的反演等,因此亟需发展快速精确、普遍适用的辐射传输模式
从20世纪80年代起,国外一些学者对遥感影像的大气订正研究做了许多工作,在模拟地—气过程的能力上有了很大提高,发展了一系列辐射传输模型,如6S、LOWTRAN、MODTRAN和FASCODE模型等,下面分别介绍
6S模型6S(SecondSimulationoftheSatelliteSignalintheSolarSpectrum)模型估计了0.25-4.0μm波长电磁波在晴空无云条件下的辐射特性,是在Tanre等人提出的5S(SimulationoftheSatelliteSignalintheSolarSpectrum)基础上发展而来的
它在假设均一地表的前提下,描述了非朗伯反射地表情况下的大气影响理论,而后Vermote又将其改进为6S模型
6S模型主要包括以下5个部分:太阳、地物与传感器之间的几何关系,大气模式,气溶胶模式,传感器的光谱特性和地表反射率,它考虑了太阳的辐射能量通过大气传递到地表,再经地表反射通过大气传递到传感器的整个传播过程
对于吸收系数的计算公式,采用了吸收线的随机指数分布统计模式,这对于宽带传感器是一种很好的近似
为了考虑多次散射及分子散射与气溶胶散射及其相互作用,6S采用最新近似(state-of-the-art)和连续散射SOS(SuccessiveOrderofScattering)方法来求解辐射传输方程
LOWTRANLOWTRAN是由美国地球物理实验室开发的单参数,谱带模式的大气传输模型,是计算大气透过率及辐射的软件包,其原意是“低谱分辨率大气透过率计算程序”,适用于从紫外、可见、红外到微波乃至更宽的电磁波谱范围内,包括云、雾、雨等多种大气状况的大气透过率及背景辐射
MODTRANMODTRAN是LOWTRAN的改进模型,其程序的基本结构和框架保持原样
它覆盖了0-22600cm-1(即波长0.44μm-∞)的光谱范围,具有2cm-1的光谱分辨率
它利用二流(twosteams)近似模型考虑大气多次散射效应
MODTRAN是一个中分辨率大气辐射传输模型,吸收带模式参数用最新HITRAN数据库计算而得,采用Curtis-Godson近似将多层的分层路径近似为等价的均匀路径,而且可以计算热红外的辐射亮度、辐照度等
FASCODEFASCODE是一个全世界公认的、以完全的逐线Beer-Lambert算法计算大气透过率和辐射的软件,它的分辨率很高,提供了“精确”透过率计算,并且考虑了非局地热力平衡状态的影响,原则上它的应用高度不受限制
因此,FASCODE通常用作评估遥感系统或参数化带模型的标准,也常用于大气精细化结构的研究
以上内容由大学时代综合整理自互联网,实际情况请以官方资料为准。