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1. chinaXiv:201605.01645 [pdf]

雷暴云准静电场引发的中层闪电辐射光谱计算研究

江芳; 黄朝艳; 张华龙; 王咏梅
Subjects: Geosciences >> Space Physics

中层大气闪电现象的研究是中高层大气的热门研究课题,本文主要从数值模拟方面对中层闪电的辐射光谱进行模拟研究.基于准静电场的物理机制,用点电荷模型计算雷暴云放电后形成的准静电场随高度的分布,以E/N(E为电场,N为大气密度)为输入参量,代入到Boltzmann方程求解电场存在下弱电离气体中电子能量分布的时变函数,结合各碰撞过程对应的碰撞截面及中性分子数密度,得到各过程所对应的激发率,在此基础上得到每个激发线的体发射率,将体发射率代入到大气辐射传输方程,计算得到辐射强度随波长的分布.文中以E/N=200Td产生的体发射率为例,计算产生的辐射强度可达到几千瑞利,光谱分布与大气成分、仪器观测路径等有关.

submitted time 2016-05-13 Hits1249Downloads823 Comment 0

2. chinaXiv:201604.01033 [pdf]

基于紫外辐射传输模型AURIC-2012的气辉辐射模拟

王后茂; 王咏梅
Subjects: Geosciences >> Space Physics

AURIC是由美国计算物理公司CPI与空军Phillips实验室联合开发的中高层大气紫外-可见光-近红外气辉辐射传输模型, 是目前唯一用来进行中高层大气气辉辐射模拟研究的通用模型. 基于MODTRAN模型的理论, AURIC可以进行80 km高度以上的辐射传输模拟并将辐射波段扩展到远紫外波段(80 nm). 目前, CPI公司只面向全球发布了AURIC v1.2软件封装包, 其只能进行2000年以前的单点计算, 不适用于批量的中高层大气辐射模拟, 更不能用于星上大气成分的批量反演. 本文利用Matlab对AURIC v1.2地磁参数模块、大气电子密度模块、大气温度及各种中性气体成分密度模块进行了替代, 将更新模块与原有的辐射计算模块相结合, 将AURIC v1.2更新为AURIC-2012模型, 其可以批量地进行全球的大气辐射传输模拟, 可以与星载测量数据相结合进行中高层大气成分的批量反演, 如O/N_2、电子密度等, 同时也为模型辐射计算模块的进一步改进和辐射机制的参数更新奠定基础. 基于AURIC-2012模型, 进行了气辉临边柱辐射强度模拟和体辐射率计算, 并将结果分别与GUVI柱辐射强度和TIDI体辐射率实测值进行了比较, 得到两者峰值的模拟平均相对误差都小于20%. 最后,利用AURIC-2012对气辉临边柱辐射强度随纬度和高度的分布进行了二维模拟, 并基于模拟对昼、夜气辉辐射强度分布特性及影响因素进行了分析.

submitted time 2016-04-22 Hits4031Downloads986 Comment 0

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