海洋背景下气溶胶的偏振光散射特性研究

基于矢量辐射传输理论,利用矩阵算法研究了海洋-大气耦合系统中,海雾气溶胶对太阳光的偏振散射特性。整个大气层垂直方向分为若干平面平行层,考虑了大气分子、云层以及气溶胶的垂直分布;海洋表面按照风驱随机粗糙海面进行了分析,考虑了海洋波斜率分布和遮蔽效应;海洋体也由若干平面平行层构成,考虑了海水以及叶绿素的吸收和散射影响。大气和海洋体每层的反射矩阵和透射矩阵以及源函数由离散坐标方法计算,整个海-气系统的散射特性由矩阵方法通过耦合层与层之间相互辐射得到。研究了整个海-气系统反射的太阳辐射以及偏振度对太阳光的波长、入射天顶角、观测角度、海洋表面风速、云和气溶胶的光学厚度,以及气体吸收等的敏感性。计算结果表明,多波长多角度偏振度信息随海洋表面和大气环境变化敏感,可以结合辐射强度和偏振度对海洋背景下气溶胶特性进行遥感反演。