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多层四流球谐函数算法的构建及在大气辐射传输模式中的应用
被引量：
4
1
作者
张华
卢鹏
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第6期1257-1268,共12页
为了在不大幅度增加计算成本的情况下提高大气辐射传输计算的精度,利用单层四流球谐函数结合多层二流累加法,构造了可用于多层大气的四流球谐函数算法。为了比较与其他辐射传输算法的差异,引入48流离散纵坐标算法作为比较标准,Eddingto...
为了在不大幅度增加计算成本的情况下提高大气辐射传输计算的精度,利用单层四流球谐函数结合多层二流累加法,构造了可用于多层大气的四流球谐函数算法。为了比较与其他辐射传输算法的差异,引入48流离散纵坐标算法作为比较标准,Eddington近似、四流离散纵坐标算法作为比较对象。在真实大气廓线条件下,计算了晴空和有云大气顶向上辐射通量、地表向下辐射通量以及加热率廓线。得出以下结论:在晴空情况下,与作为标准的48流离散纵坐标法相比,Eddington近似、四流离散纵坐标法和新构造的四流球谐函数方法加热率绝对误差都小于0.3 K/d;向上、向下辐射通量的相对误差分别小于1%和0.6%。这表明在晴空情况下,3种算法对加热率的计算精度差别不大;对辐射通量的计算精度,两种四流近似算法比传统的Eddington近似更为精确。在有云情况下,与48流离散纵坐标法相比,四流球谐函数和四流离散纵坐标法计算的云顶加热率相对误差小于1%,而Eddington近似计算的云顶加热率相对误差大于5%。结果表明:新构造的四流球谐函数算法可用于大气辐射传输模式,在不大幅度增加计算成本的同时,提高了晴空大气的整体辐射计算精度和有云大气辐射加热率的计算精度。
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关键词
四流
球
谐
函数
EDDINGTON
近似
四流
离散
纵坐标
法
辐射加热率
辐射通量
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职称材料
尾焰的紫外高分辨辐射图像仿真与特征提取
被引量：
3
2
作者
张丹萌
白璐
+2 位作者
吕强
王岩坤
谢锦宇
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2021年第10期265-272,共8页
基于改进的球谐离散坐标法建立了飞行器尾焰的紫外辐射亮度仿真模型。在尾焰羽流的热辐射基础上,重点考虑了尾焰中气体分子的化学荧光辐射源及由尾焰中三氧化二铝簇团粒子的平均光学特性带来的多重散射源效应。基于辐射传输方程,在球谐...
基于改进的球谐离散坐标法建立了飞行器尾焰的紫外辐射亮度仿真模型。在尾焰羽流的热辐射基础上,重点考虑了尾焰中气体分子的化学荧光辐射源及由尾焰中三氧化二铝簇团粒子的平均光学特性带来的多重散射源效应。基于辐射传输方程,在球谐离散坐标系中,对尾焰在不同观测角度、不同介质分布的紫外辐射亮度进行了数值计算,实现了高分辨的三维尾焰辐射亮度的空间分布图像仿真。同时,采用灰度共生矩阵算法获得尾焰辐射亮度分级分布的灰度图,结合二维超分辨旋转不变子空间算法、α-shape方法和橡皮筋算法,提出了尾焰辐射中心位置和辐射亮度峰值轮廓曲线提取的新方法,得到了尾焰辐亮度特征的准确提取,为飞行器目标和尾焰的高分辨辐射图像特征识别提供了重要的参考依据和途径。
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关键词
尾焰
紫外辐射
橡皮筋算
法
改进的球谐离散纵坐标法
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职称材料
题名
多层四流球谐函数算法的构建及在大气辐射传输模式中的应用
被引量：
4
1
作者
张华
卢鹏
机构
南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心
中国气象局气候研究开放实验室国家气候中心
江苏省气候中心
出处
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第6期1257-1268,共12页
基金
国家自然科学基金(41375080)
科技部公益性行业(气象)科研专项项目(GYHY201406023)
国家重点基础研究发展计划项目(2011CB403405)
文摘
为了在不大幅度增加计算成本的情况下提高大气辐射传输计算的精度,利用单层四流球谐函数结合多层二流累加法,构造了可用于多层大气的四流球谐函数算法。为了比较与其他辐射传输算法的差异,引入48流离散纵坐标算法作为比较标准,Eddington近似、四流离散纵坐标算法作为比较对象。在真实大气廓线条件下,计算了晴空和有云大气顶向上辐射通量、地表向下辐射通量以及加热率廓线。得出以下结论:在晴空情况下,与作为标准的48流离散纵坐标法相比,Eddington近似、四流离散纵坐标法和新构造的四流球谐函数方法加热率绝对误差都小于0.3 K/d;向上、向下辐射通量的相对误差分别小于1%和0.6%。这表明在晴空情况下,3种算法对加热率的计算精度差别不大;对辐射通量的计算精度,两种四流近似算法比传统的Eddington近似更为精确。在有云情况下,与48流离散纵坐标法相比,四流球谐函数和四流离散纵坐标法计算的云顶加热率相对误差小于1%,而Eddington近似计算的云顶加热率相对误差大于5%。结果表明:新构造的四流球谐函数算法可用于大气辐射传输模式,在不大幅度增加计算成本的同时,提高了晴空大气的整体辐射计算精度和有云大气辐射加热率的计算精度。
关键词
四流
球
谐
函数
EDDINGTON
近似
四流
离散
纵坐标
法
辐射加热率
辐射通量
Keywords
Fourˉstream spherical harmonic expansion
Eddington approximation
Fourˉstream discrete ordinate method
Raˉ diative heating rate
Radiative flux
分类号
P422 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
尾焰的紫外高分辨辐射图像仿真与特征提取
被引量：
3
2
作者
张丹萌
白璐
吕强
王岩坤
谢锦宇
机构
西安电子科技大学物理与光电工程学院
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2021年第10期265-272,共8页
基金
国家自然科学基金(61875156,U20B2059)。
文摘
基于改进的球谐离散坐标法建立了飞行器尾焰的紫外辐射亮度仿真模型。在尾焰羽流的热辐射基础上,重点考虑了尾焰中气体分子的化学荧光辐射源及由尾焰中三氧化二铝簇团粒子的平均光学特性带来的多重散射源效应。基于辐射传输方程,在球谐离散坐标系中,对尾焰在不同观测角度、不同介质分布的紫外辐射亮度进行了数值计算,实现了高分辨的三维尾焰辐射亮度的空间分布图像仿真。同时,采用灰度共生矩阵算法获得尾焰辐射亮度分级分布的灰度图,结合二维超分辨旋转不变子空间算法、α-shape方法和橡皮筋算法,提出了尾焰辐射中心位置和辐射亮度峰值轮廓曲线提取的新方法,得到了尾焰辐亮度特征的准确提取,为飞行器目标和尾焰的高分辨辐射图像特征识别提供了重要的参考依据和途径。
关键词
尾焰
紫外辐射
橡皮筋算
法
改进的球谐离散纵坐标法
Keywords
plume
UV radiation
rubber band algorithm
improved SHDOM
分类号
V419 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
多层四流球谐函数算法的构建及在大气辐射传输模式中的应用
张华
卢鹏
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2014
4
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职称材料
2
尾焰的紫外高分辨辐射图像仿真与特征提取
张丹萌
白璐
吕强
王岩坤
谢锦宇
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2021
3
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职称材料
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