CAJ | 학술논문

准确的散射辐射方向特征与辐射传输能量守恒的物理要求是一切算法的有效性准则.在有限计算资源的限制下,寻找最优的有限展开算法,获得能量守恒物理要求下的散射方向特征的准确性,是多年来辐射传输算法的追求目标.在以有限流数离散化辐射传输方程进行数值求解过程中,要保证数值计算中的积分守恒,流数有限要求粒子散射相函数必须截断,而不合适的截断容易导致解的误差,尤其是当大气中存在强前向散射的大粒子时(如云滴、沙尘暴事件过后的沙尘),截断的相函数会出现振荡,从而导致解的虚假振荡特性.散射相函数无限扩展可以消除这种虚假振荡,但容易导致数值积分能量不守恒和解的不稳定.本文从原理上对这种虚假振荡和不稳定现象进行了分析,并给出两种用较少流数达到较高的计算精度的高效计算方法,这些算法对于遥感方法研究、GCM气候模式中辐射强迫的参数化研究以及地气系统的能量收支研究,尤其是目前研究较多的云和沙尘等大粒子气候效应有重要意义.
준학적산사복사방향특정여복사전수능량수항적물리요구시일절산법적유효성준칙.재유한계산자원적한제하,심조최우적유한전개산법,획득능량수항물리요구하적산사방향특정적준학성,시다년래복사전수산법적추구목표.재이유한류수리산화복사전수방정진행수치구해과정중,요보증수치계산중적적분수항,류수유한요구입자산사상함수필수절단,이불합괄적절단용역도치해적오차,우기시당대기중존재강전향산사적대입자시(여운적、사진폭사건과후적사진),절단적상함수회출현진탕,종이도치해적허가진탕특성.산사상함수무한확전가이소제저충허가진탕,단용역도치수치적분능량불수항화해적불은정.본문종원리상대저충허가진탕화불은정현상진행료분석,병급출량충용교소류수체도교고적계산정도적고효계산방법,저사산법대우요감방법연구、GCM기후모식중복사강박적삼수화연구이급지기계통적능량수지연구,우기시목전연구교다적운화사진등대입자기후효응유중요의의.