摘要
为探究近红外波段下气溶胶粒子的散射特性,本文基于离散偶极子近似法,对黑炭和硫酸盐气溶胶内混合核壳结构粒子及同种气溶胶粒子的两种假设结构的光学散射特性进行研究。编译构建以黑炭为核,硫酸铵为壳的核壳结构粒子模型,模拟计算特定入射方向几个入射波长(875、1020、1640、2000 nm)下粒子的消光效率、散射效率、吸收效率因子,不对称因子及单次散射反照率随有效粒径的变化。数值计算结果表明:在同一入射波长情况下,消光、散射和吸收效率因子随有效粒径的增大主要呈先增后减趋势,且三种粒子的散射、消光效率误差不超过10%;随着核粒子数增加,粒子结构半径增大,效率因子峰值后移;在不同波长下多核团簇粒子的不对称因子比单核壳粒子平均偏大0.1777、0.1960、0.2900和0.3131,而两种多核粒子的不对称因子平均偏差仅为0.096;在有效粒径相同的情况下,单核壳粒子的单次散射反照率基本高于多核粒子,波长越大偏差越明显,最大偏差可达0.4779、0.5274和0.4588。本文的研究结果可对分析复杂大气环境下气溶胶粒子的光学散射特性、污染物监测及气候效应等领域提供一定的参考价值。
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