光谱扩展
感兴趣的三个粒子属性辐射传输模拟大气气溶胶,ro0,估计从AnP和g。这三个属性是可怕地依赖。太阳能和红外宽带模拟,因此,这需要在气候应用程序中,合并后的每月全球领域的新的气候学mid-visible光谱区必须扩展到其他太阳能和红外光谱的波长raybet雷竞技最新。这个光谱扩展涉及以下策略:
首先,认为双峰性分层大气气溶胶在积累和粗模式分数。光谱扩展利用几乎所有的观测证据颗粒大小分布双峰形状,浓度最小半径的0.5点,分离较小的尺寸大小从大粗模式积累模式。粗模式(主要是自然气溶胶)粒子被认为是足够大,以便他们不显示任何重要的光谱AOD的依赖太阳光谱。因此,对于粗颗粒大小模式,埃参数,AnPC(基于灭绝下午0.44点和0.87点),被认为是零的粒子(AnPC = 0)。积累模式,相关的埃参数,AnPA,但允许规定
气溶胶字段埃(440/870)
气溶胶字段埃(440/870)
0.00000.5000 1.0000 1.5000
图3.5 Mid-visible埃参数结合440和870 nm波长数据。对比每年从全球地图建模(M),合并后的产品(X)和sun-photometer网格样品(A)。偏差模型模拟显示大小高估了在建模。
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图3.5 Mid-visible埃参数结合440和870 nm波长数据。对比每年从全球地图建模(M),合并后的产品(X)和sun-photometer网格样品(A)。偏差模型模拟显示大小高估了在建模。
随环境湿度。在相对湿度较大的环境,预计将增加大小的微粒,从而降低AnPA。基于统计与截断(仅积累模式)的大小分布AERONET, AnPA 2.2和1.6之间变化。假设更大的价值,2.2,是指完全干燥条件下,随着环境相对湿度的增加,这个值减少,直到完全湿条件,值为1.6。环境相对湿度数据近似的低级云层,
小丑,* _ _ C (3.1)
1 cmid chigh通过云层数据(克洛,cmid chigh) ISCCP云的气候学(Rossow et al . 1993年)。AnPA这个定义了局部适用的值(AnPA = 2.2 - 0.6 x小丑,s)。如果当地AnP的气候学需要匹配阈值低于当地AnP,这表明不仅粗粒子模式的存在,而且量化了该分数归因于每个模式。当地AnP外粗和积累阈值(两个),大气气溶胶会因此被分配完全粗大小模式(如果AnP < 0)或积累大小模式(如果AnP > AnPA, AnPA然后采用AnP)的价值。
第二,ro0适用于确定的组成和大小粗模式。粗粒子模式假定为海盐,灰尘,或两者的结合。启动配置假定尘埃对土地和海盐水。气溶胶类型都定义为对数正态分布的大小分布和有效半径的比例(ref第三和粒度分布的二阶矩)的1.25点灰尘和海盐的2.5点。组件都被认为是相关的,而广泛分布的标准偏差(< r) 2.0。海盐采用折射率(尼尔森et al . 1979年)和尘埃(Sokolik,珀耳斯。通讯。)翻译mid-visible(光谱)地区没有吸收(= 1)海盐和在弱吸收灰尘。最初以为成分然后修改匹配(mid-visible) ro0本地值。如果(土地)dust-associated单散射反照率,®0 du,比当地ro0较大(吸收),然后吸收尘埃的一部分被不吸收海盐。less-absorbing罚款可能补偿模式是不允许的,因为它假定的吸收积累的潜力大小模式(1 - ro0A)不能小于粗的吸收潜力大小模式(1 - ro0 c)。如果当地ro0小于建议粗模式背景值(这是很常见的),然后吸收过剩被认为是由小(积累模式)气溶胶引起的。 However, to avoid unrealistic low values for ro0 a, a minimum ro0Amin is defined as a function of both coarse and accumulation mode AOD (k>0 amin = 0.80 x AODa + 0.95 x AODC). In case the required k>0 a falls below that threshold (ro0 amin), the dust size is doubled (now rff = 2.5 pm), because increasing the size of an absorbing aerosol (here coarse dust) is an alternate way to lower the overall ro0. Working now with a smaller ro0C of larger dust sizes, ro0 A is recalculated. If the required ro0 A continues to falls below the revised ro0 Amin threshold, the doubling of the dust size is repeated to reg = 5 pm and if necessary even to rff = 10 pm. Thus, the ro0 constraint not only defines the coarse mode type, it also defines the single-scattering albedo of the accumulation mode ro0 A and provides information on the dust size.
第三,太阳能积累模式的扩展和AnP转换成g。整体光谱气溶胶是由结合光谱属性粗大小的模式和积累规模模式。预先计算的光谱属性相关的尘埃大小和/或为粗海盐应用模式。积累模式,光谱依赖大气气溶胶是由AnPA定义的,如上所述,在2.2和1.6之间变化取决于当地低云层。即使是最小的可能AnPA值为1.6(在潮湿的条件),相关的有效半径的0.27点仍然足够小,以便远红外影响(波长>下午4点)可以被忽视。因此,积累模式ro0A和gA的属性只需要太阳光谱的定义。的mid-visible单散射反照率的积累模式ro0 F是假定申请所有的紫外线和可见光波长。然而,随着大小参数显著小于一个近红外,单散射反照率降低。遗传算法是基于不对称因素积累模式AnPA使用关系源自AERONET统计数据。使用截断AERONET尺寸分布(没有粗浓度大小模式),散点图波长的0.44,0.55,和1.0点之间显示一个anticorrelation gA和AnPA增加长波长gA = 0.7 - 0.4 x (AnPA - 1) x ln (w05 + 0.5),当波长(w)在下午0.25和3.0之间。这很普通的关系与重要的散射,但它肯定比假设mid-visible价值gA(0.64 0.58干燥和潮湿的条件)对整个太阳光谱。
最后,应用混合规则结合粗模式和积累模式属性。粗和积累大小的单散射特性通过普通混合规则模式相结合,即大气气溶胶是添加剂,ro0需要应用一个大气气溶胶的体重,和g是大气气溶胶和ro0加权的产品。图3.6给出了样本年度地图四波长大气气溶胶,ro0, g。
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