红外辐射随大气高度衰减规律的研究

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红外辐射是一切物体的固有特性,红外线有着与普通电磁波和可见光无法比拟的优点,红外辐射不受白天黑夜的影响,因此,红外成像技术在当今世界应用非常广泛,在太空侦察、工业探伤、医学诊断等方面均发挥着巨大作用。 本文综述了红外辐射在大气中的传输过程,介绍了辐射传输的两种常用方法:分层介质离散纵坐标法和累加法,总结了红外辐射传输在大气中衰减的工程计算法,给出了计算大气透过率的一般步骤,并以此为基础,通过自编Matl曲程序,来实现这一计算过程。 除此之外,本文还指出了目前工程计算法的不足,提出了改进方案,通过自编程序来确定三种天气条件(雨天、雪天和雾天)的消光系数和传输距离的关系。在雨天和雪天模式下,只要输入降雨(或降雪)强度与消光系数等必要的测量数据,该程序即可自动给出最佳拟合关系式,自动绘制拟合曲线,还可给出拟合精度,这为进一步研究和比较不同地区、不同季节的雨天和雪天大气对红外的消光特性的影响提供了方便。 为了解决在雾天模式下经验常数q不连续的问题,本文提出了根据实验的测量数据、采用多项式拟合得到连续q.V关系的设想,并通过编写程序使该设想得以实现。
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