实习五 辐射传输数值实验

1、实习五辐射传输数值实验1 .实习目的1）利用excel处理分析探空资料；2）利用excel按照给定的大气参数廓线和简化模式，计算卫星遥感大气的 氧气体积吸收系数、透过率和权重函数；3）分析大气氧气体积吸收系数、透过率和权重函数的特征与频率、大气温 湿层结等参数之间的关系。实习方案1）阅读表1中大气温湿廓线数据（由 HYPERLINK /upperair/sound/current/zbyn /upperair/sound/current/zbyn 下载）表1高空观测资料个例53772 ZBYN Taiyuan Observations at 00Z 25 May 2011FREShFaHGHT

2、 mTEMFDWFTRELHMIXR g/kgDRCTdegSKEJT knotTHIAIHTETHTV92 6.077914.4.459.55902293.9313.1295.192 5.078614.05.0555.949022 93.6311.1294.7850.0149311.4-4.6323.212606298.1308.02 9S. 67Q0.030 9 62.6-14.4271.803204305.3311.2305.7500.05730-13.5-24.533l.Q31512316.5320.2316.7400.07390-2 6.3-56.340.0530021320.732

3、0.9320.7300.09400-42.1-61.1110.0326033325.932 6.1325.9263.010158-47.1-65.1110.0225549329.332 9.4329.3250.010620-46.7-67.770.0225560336.5336.6336.5200.012090-47.7-72.740.Q126032357.1357.1357.1151.013917-54.7-SI.720.Q025593374.9374.9374.9150.0139-60-54.9-SI. 920.Q025593375.3375.3375.3100.016500-64.126

4、043403.6403.687.117339-67.325531413.4413.470.018660-65.924523443.1443.150.020730-60.7200500.0500.030.023380-53.116Q10599.3599.320.02 6620-49.1140106S5.16S5.110.031290-41.53 63.58 63.5含义解释:2011年5月25日00Z （北京时08： 00）太原高空观测站（海拔高度779米, 详见 HYPERLINK /site/ZBYN /site/ZBYN）地面气压 926hPa,地面气温 14.4 C。将表1中的大气层结数

5、据（本实验仅需要气压、高度、温度）输入到电子表格。结果见表2前3列。表2 2011年5月25日08: 00太原高空观测数据与吸收系数、上行辐射透过率和权重函数廓线（吸收系数计算中取频率f=40GHz）Pres hPaHGHTmTEMPCTEMPKHGHT kma0ak(f) dB/kmk(f)Np/kmtranWeight926.077914.4925.078614.0850.0149311.4700.030962.6500.05730-13.5400.07390-26.3300.09400-42.1268.010158-47.1250.010620-46.7200.012090-47.715

6、1.013917-54.7150.013960-54.9100.016500-64.187.117339-67.370.018660-65.950.020730-60.730.023980-53.120.026620-49.110.031290-41.52）预习excel公式并进行简单计算熟悉excel公式计算方法，如加减乘除计算，求和计算。利用excel的功能， 将表2中的摄氏温度变换成绝对温度，如第4列列出；将表2中的高度单位变换 成km，如第5列列出。3）按照以下二式计算吸收谱线参数%和a。, 59p? 333hPa% =、0. 591 + 3.1 X 10f（333 一 力）25 fo

7、r i = 1,2,2i+1ij=i1 for i = N其中，i表示表2中大气层结高度序号，从地表开始i=1，N表示表2中大气层结 高度序号的最大值，为大气层顶的高度。用Excel计算透过率函数，结果如表2中倒数第二列给出。计算各气压层权重函数由权重函数定义/、 dT (z)W入(z)=位 =a入(z叫(z)得到各气压层权重函数计算公式为：w(z ) = k(z) (z.)用Excel计算权重函数，结果如表2中最后一列给出。7)作图根据表2,用excel制作如图1、图2、图3和图4显示的各高度上的大气温 度、吸收系数、透过率和权重函数。图1各高度上的大气温度图2体积吸收系数随高度的变化图3透过率随高度的变化图4权重函数随高度的变化8)取